<p>100多年來，生物學家一直想知道為什么動物表現(xiàn)出不同類型的生命周期。有些物種，像我們人類和大多數(shù)脊椎動物，直接發(fā)育成一個完整的體型較小的成年人。相比之下，許多其他動物會產(chǎn)生多種多樣的中間形態(tài)，我們稱之為幼蟲，然后它們會蛻變?yōu)槌上x。</p> <p>&nbsp;</p> <p>然而，研究人員對幼蟲存在的原因及其起源的了解有限。更重要的是，針對這一問題的大規(guī)模比較研究之前沒有使用基于對動物基因信息（基因組）進行排序并發(fā)現(xiàn)生物體在生長過程中如何使用這些信息的現(xiàn)代技術。直到現(xiàn)在。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在倫敦瑪麗女王大學（QMUL）的一個團隊領導的一項研究中，該研究發(fā)表在著名雜志上自然，研究人員首次發(fā)現(xiàn)了可能解釋胚胎如何形成幼蟲或小型成蟲的機制。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在他們的論文中，他們證明了與胚胎發(fā)生有關的重要基因的激活時間，即受精卵轉化為有機體的時間，與幼蟲期的存在與否以及幼蟲是從周圍環(huán)境中進食還是依賴于卵中母親的營養(yǎng)有關。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Francisco M.Mart&iacute;n-Zamora，瑪麗女王學院博士候選人該研究的第一作者之一，說：&ldquo;令人印象深刻的是，進化如何影響動物胚胎在發(fā)育早期或晚期激活重要基因群的方式。&rdquo;。假設幼蟲期對你的生存不再至關重要。在這種情況下，激活基因以更早形成樹干并直接發(fā)育成成人可能對進化有利。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項新的研究使用了最先進的方法來解碼三種稱為環(huán)節(jié)動物的海洋無脊椎動物蠕蟲的遺傳信息、活動和調節(jié)。他們將這些數(shù)據(jù)與其他物種的公共數(shù)據(jù)集結合在一起，進行了一項大規(guī)模研究，涉及60多個物種的600多個數(shù)據(jù)集，這些物種之間的進化經(jīng)歷了5億多年。倫敦大學學院這項研究的主要合作者費迪南德&middot;馬利塔茲博士說：&ldquo;只有將實驗室生成的實驗數(shù)據(jù)集與系統(tǒng)計算分析相結合，我們才能解開這一新的未被發(fā)現(xiàn)的生物學。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>閻亮博士，瑪麗女王博士后研究員這項研究的第一作者之一表示：&ldquo;雖然這些技術已經(jīng)存在多年，但沒有一個團隊將其用于此目的。我們生成的數(shù)據(jù)集和我們開發(fā)的方法將為其他研究人員提供強大的資源。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>Chema Mart&iacute;n-Duran博士 ,瑪麗女王學院生物生物學高級講師和這項研究的資深作者表示：&ldquo;發(fā)育生物學主要關注小鼠、蒼蠅和其他已知的模式生物。我們的研究表明，經(jīng)常被忽視的非模式物種的迷人生物學對于理解動物發(fā)育如何工作及其如何進化至關重要。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>與形成軀干有關的基因&mdash;&mdash;即跟隨頭部并一直延伸到尾部的身體區(qū)域&mdash;&mdash;至關重要。一些物種將形成幾乎沒有樹干的幼蟲，稱為&ldquo;頭幼蟲&rdquo;，可能早在所有有頭和尾巴的動物的祖先中就已經(jīng)存在。直接發(fā)育和直接從胚胎發(fā)育形成一個小成蟲可能會在許多動物群中進化得較晚，比如我們和大多數(shù)脊椎動物，因為形成軀干的基因在胚胎發(fā)育早期被激活，并且幼蟲的特征逐漸消失。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們希望該領域的其他研究人員將繼續(xù)研究動物生命周期進化這一激動人心的主題，并為我們提出的假設提供進一步的證據(jù)。&rdquo;德國耶拿弗里德里希&middot;施切爾大學教授、該團隊合作者安德烈亞斯&middot;海諾博士說道。</p> <p>&nbsp;</p> <p>盡管由QMUL研究人員領導，但目前的工作是由十幾名研究人員與來自倫敦大學學院、倫敦帝國理工學院和英國威爾士國家博物館的合作者進行的多學科合作；日本沖繩科學技術研究所；德國耶拿Friedrich-Schiller-University大學；和挪威卑爾根大學。</p> <p>&nbsp;</p> <p>歐洲研究理事會（ERC）的歐盟地平線2020計劃資助了這項工作，生物技術和生物科學研究理事會（BBSRC）、皇家學會和日本科學促進會也為這項工作提供了資金。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p> </blockquote>