2011-09-05

研究者解開消失的鳥指之謎

Researchers solve mystery of disappearing bird digit
http://www.physorg.com/news/2011-09-mystery-bird-digit.html

September 4, 2011

演化或增或減,再也沒有比脊椎動物符合更多證據了,那被程式化成在每個肢體上有五根指(digits,依部位不同亦稱「趾」)。不過有許多物種沒有指。蛇類,當然沒有指,而鳥類則有三根。

耶魯科學家現在對這些發展性變化如何在胚胎中組織(orchestrated)有了不錯的理解,但對於鳥類,這裡仍有一個顯著爭議:這些指分別是哪個?一根拇指、食指與中指,又或著是食指、中指與無名指?

在五指的脊椎動物中,拇指來自於前驅物 -- 標示為 pa 的幹細胞。雖然鳥類有隻看起來像拇指的指,不過 pa 前驅細胞在發展期間相繼死去且未曾在成體中產生任何指。因此,科學家納悶,屬於 pb 的前驅細胞是否能產生拇指。

耶魯科學家完成鳥類的基因組分析,那揭露了答案(附圖中的橘色,附圖詳見原站)。這是一個不費吹灰之力的「yes」 -- 即便鳥類的第一指發展之處,為五指脊椎動物應當發展食指之處。(譯註:鳥類在應該生長食指的地方,長出了拇指)這些成果發表在 9/4 的 Nature 線上版。

※ 相關報導:

* Transcriptomic analysis of avian digits reveals conserved and derived digit identities in birds
http://dx.doi.org/10.1038/nature10391
Zhe Wang, Rebecca L. Young, Huiling Xue, Gunter P. Wagner
Nature (2011)
doi: 10.1038/nature10391
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2 則留言:

fsj 提到...

鳥有沒有拇指?科學家解密

法新社 2011/09/05 蔡佳敏

(法新社巴黎4日電) 從演化角度來看,鳥翼中最內側的獸爪,到底算「拇指」還是「食指」?這個問題已經讓生物學家輾轉難眠了很長一段時間。

根據今天刊於「自然」(Nature)期刊網路版的研究報告,這根爪既是拇指,也是食指。

研究報告發現,鳥類生長出第1根指頭的幹細胞,通常在胚胎發展最初幾個階段即先後死去,生長食指的細胞會接著崛起,而非類拇指的附屬肢體。

換句話說,2號指頭的「身分」有了移轉。

所有四腳脊椎動物自古以來每隻手腳都有5指/趾。然而,演化過程產出多樣化的動物圈,演化出可以用來握、抓、或走路的指頭或趾頭。

人類和靈長類四肢通常各有5根手指或腳趾;鳥類羽翼有3爪,腳則有2、3、4爪不等。

蛇完全沒有四肢;貓熊有5個類爪的趾頭,而第6個大腳趾狀的附屬肢體讓牠們更易於抓著竹子吃東西。

一般來說,進化過程中,動物演化失去1趾的機會遠大於增生1趾。

這些互相矛盾的證據,讓科學家超過1世紀以來持續爭論,鳥類羽翼中的3爪到底分別是「拇指、食指和中指」,還是「食指、中指和無名指」。

古生物學家研究鳥類時,一直回溯至2億年前翱翔地球的獸腳類恐龍(theropod dinosaurs)。他們的研究認為,鳥類羽翼的3爪較可能是「拇指、食指和中指」。

然而,胚胎發展所得的研究卻認為,「食指、中指和無名指」的可能性較高。

耶魯大學科學家用小雞最為研究對象,運用1種稱為「基因表現模組」(gene expression profiling)技術解答謎團。

他們發現,雞翅膀和腳爪的第一趾來自同一個基因碼,不過發展出翅膀第一趾的胚胎位置,通常用作食指。(譯者:中央社蔡佳敏)

fsj 提到...

專家破解恐龍消失之謎:其實恐龍並沒完全滅絕
http://news.chinatimes.com/society/11050303/112012010301080.html

【台北訊】2012-01-03 中時電子報

恐龍早在6500萬年前就被推測因行星撞地球或是氣候劇變而滅亡消失;但考古學暨生物人類學專家何傳坤博士發表:其實,恐龍並沒有完全滅絕!

擔任本次《恐龍夢公園─海陸空總動員》策展人何傳坤博士指出,現在的許多出土證據顯示,恐龍的演化過程,並不是線性的「進化」,而是不規則的樹枝型「演化」,牠們從海中上岸,演化成地球上最大的生物,甚至長出羽毛飛上天,卻也在侏儸紀後期因地球環境丕變而回到大海中求生存。

何傳坤表示,從首度來台展出的「顧氏小盜龍」化石模型來看,牠的四肢跟尾巴長出來的羽毛,可能可以幫助牠從一棵樹滑翔到另一棵樹上,如同始祖鳥的發現一樣,顧氏小盜龍進一步證明了鳥類起源於小型獸腳類恐龍的證據。

在白堊紀後期,即使地球環境可能因為小行星撞地球而引發火山爆發、氣溫驟降、冰河期來臨而產生了物種大滅絕的浩劫,但還是有許多生物逃過一劫,像是展區中的千禧中國鳥龍、鄒氏尾羽龍、聖賢孔子鳥、馬氏燕鳥等,便隨著演化,長出翅膀,翱翔於天空中,成為今日的鳥類。

何傳坤說,即使部分恐龍因演化為鳥類而生存下來,卻也有一些恐龍直接回歸大海,雖然形貌已不像牠們的老祖宗魚龍、蛇頸龍一樣,卻也演化生存至今。

從海中、到陸地、再到空中、又回歸大海的「恐龍演化三部曲」歷程,觀眾可以從全球首見的《恐龍夢公園─海陸空總動員一覽全貌,讓自己度過一個富含古生物學新知的有趣假期。從1月8日、1月14日、1月15日、2月11日及2月25日主辦單位邀請眾多重量級恐龍研究專家與恐龍迷一同分享充滿新奇知識與趣味的〔探索恐龍演化之謎〕免費講座,對恐龍有興趣的民眾千萬不要錯過!