是什么让蛇失去双腿?

蛇和蜥蜴同属于有鳞目,意味着他们有近似的“血缘关系”,然而蜥蜴有“腿”而蛇却没有“腿”,究竟是什么原因导致蛇和蜥蜴走向了两条不同的进化道路呢?


是什么让蛇失去双腿?


实际上,蛇携带着“长(zhang)腿”的基因密码,只是这种基因在一亿多年前发生了“突变”,导致“长(zhang)腿”基因无法表达,通俗的说这些基因被“关闭”了。

在蛇体内,基因突变的位置刚好影响了负责四肢发育的基因——Sonic hedgehog基因(SHH)。SHH基因不仅对四肢发育至关重要,还能够决定动物体内器官的生长位置。

是什么让蛇失去双腿?


2016年在《Nature Communications》杂志上发表的一项研究表明,爬行动物基因组的变化最终导致动物体表特征的变化。为了确定究竟是哪个基因影响蛇四肢的发育,研究人员将蛇的基因组与其他具有完整四肢的爬行动物和脊椎动物的基因组进行了比较。

研究人员发现,SHH基因的表达依赖DNA触发器(称为增强子),简单来说,增强子类似一个“开关”,打开开关可以促进SHH基因的表达,从而使蜥蜴发育出四肢;而蛇的基因中缺乏这个“开关”,因此蛇无法发育出四肢。

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在一些种类的蛇中依然能看到增强子存在过的痕迹。一些蟒蛇的胚胎会形成部分腿骨和脚板,但这些特征会在蟒蛇出生前自动消失。

既然基因突变使蛇失去四肢,新基因突变也可能使蛇“找回”四肢。仔细观察,有些蛇腹部会出现小的结节,这可能是腿部重新出现的潜在证据。


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