研究证实动物神经系统经历若干次独立进化

Xenoturbella bocki

资料来源:Ulf Jondelius

对一些世界上最隐蔽的海洋生物的研究表明，正如以前认为的那样，中枢神经系统经历了几次独立的进化，而不是一次。

这种无脊椎动物属于分散在动物进化树上的不同家族，并在中枢神经系统结构上表现出多样性。这些生物也激活了其他研究充分的动物的神经系统发育相关的基因，如bmp基因。然而，前者是以一种非神经学的方式做到这一点的。研究人员在最近出版的《自然》杂志上报道了这一发现。

“这为许多未解之谜提供了线索，比如中枢神经系统是否在不同的分支中独立进化，以及为什么它们有如此多的相似之处。”美国杜克大学进化发育生物学家格雷格·瑞说。

为了寻找具有不同神经系统的生物，挪威非典海洋分子生物学国际中心的进化发育生物学家安德列亚斯·赫伊诺尔(Andreas Hejnol)带领团队乘船探索瑞典和挪威的峡湾。他们从海底筛选淤泥，研究海参的肠道，寻找埋藏其中的寄生虫。科学家们还搜索了华盛顿州附近岛屿的岩石海岸。

该团队收集的一些最小的蠕虫属于动物进化树的一个古老分支，叫做Xenacoelomorpha，有大量的神经系统。例如，非洲爪蟾没有中枢神经索，但有一个类似水母的神经网络。等径伞有8条神经索。像脊椎动物一样，黑刺鼠有一条沿背部延伸的神经索。

和柱头蠕虫一样，这些微小的蠕虫在神经索形成之前的胚胎发育早期就激活了bmp基因。更重要的是，贺尔诺阻断了蛋白质通路，然后发现这些动物的神经突起仍在发育。这些结果表明，它们构建神经索的方式不同于老鼠、果蝇和其他研究充分的动物。

对于腕足动物(以其保护层命名的海洋生物)，赫纽尔的团队发现，当这些动物发育时，先前与中枢神经系统相关的其他基因被激活，尽管它们没有中枢神经系统。这种矛盾继续存在于新婚夫妇和其他奇怪的动物身上。

Hejnol的结论是，与脊椎动物、果蝇和一些环节动物的中枢神经索相关的基因在早期祖先中以不同的方式起作用，当不同的动物分支进化出它们自己的中枢神经索时，这些基因融合到神经系统的不同位置。(宗华)

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