脊索动物变态发育的同源性

大多数的进化生物学家愿意关注物种间同源的基因、结构以及过程是如何出现或者这些性状如何出现分歧的。但是对于一些形态学特征以及发育的过程来说，“同源”的定义是有问题的。脊索动物中的变态发育就是一个典型的例子。

  

最近，一个由来自法国、波兰、斯洛伐克和美国科学家组成的跨国研究组对文昌鱼的变态发育进行了研究。在脊索动物的胚胎后发育过程中，不同的谱系中从幼体到成体存在广泛的变态发育，这种现象提示我们，这种形态学上的多样性有可能是通过独立发生的过程而产生的。在脊椎动物中，变态发育是由甲状腺激素（THs）和甲状腺激素受体（TRs）的结合而引发的。科学家通过研究发现，甲状腺激素的衍生物，一种叫做TRIAC的物质，在头索动物文昌鱼中诱导了变态。文昌鱼的甲状腺素受体由于与TRIAC紧密结合，从而介导了自然发生的和由TRIAC诱导的变态过程。而NH3作为甲状腺素的拮抗剂，阻止了自然发生的和由TRIAC诱导的变态过程。文昌鱼的甲状腺素受体的表达水平也随着甲状腺素的增加而增加。因此，由甲状腺素诱导的变态过程受到了甲状腺素受体的调节，这种变态过程是所有脊索动物的祖先特征，这种调节网络的保守性也支持变态在脊索动物谱系中是具有同源性的。相关论文发表在《当代生物学》（Current  Biology）上。（科学新闻杂志  王保成/编译）