研究人員發現了一個關鍵基因，它闡明了有袋類動物在演化過程中反覆出現滑翔能力的原因。人們用”當豬飛起來的時候”來形容不可能的事。但是，即使大多數哺乳動物都是陸地動物，在哺乳動物的進化過程中，從蝙蝠到鼯鼠等物種也一再進化出滑翔或飛行的能力。

一項研究透過確定Emx2 基因附近DNA 增強子的關鍵變化，揭示了哺乳動物（尤其是有袋動物）滑翔能力背後的遺傳基礎，顯示不同物種發展飛行能力的共同演化策略。資料來源：喬麥克唐納

這是如何形成的？在最近發表在《自然》雜誌上的一項研究中，由普林斯頓大學和貝勒醫學院領導的研究小組解釋了”皮膜”的基因組和發育基礎。 “皮膜”是一層薄薄的皮膜，它使一些哺乳動物能夠在空中翱翔。

「從分子和遺傳學的角度來看，我們還不太了解新的性狀和適應性是如何產生的。」普林斯頓大學分子生物學助理教授Ricardo Mallarino 博士說：『我們想研究演化的新特性是如何產生的。

為了更好地了解有袋類動物的演化，研究小組重點研究了有袋類動物。這是因為滑翔能力是透過類似的解剖學變化在近親有袋類動物身上反覆發展出來的，例如蜜袋鼯–一種小到可以裝進口袋的有袋類動物，作為一種寵物很受人們的歡迎。

貝勒研究小組領導了15種有袋類動物的基因組定序工作，確定了滑翔類動物和非滑翔類動物的DNA序列。比較這些序列發現，一個名為Emx2 的基因附近的演化速度加快。

“有趣的是，基因序列本身似乎並不是發生最相關變化的地方。相反，關鍵的變化發生在基因組附近被稱為’增強子’的DNA短序列上。”共同通訊作者、貝勒大學分子和人類遺傳學教授兼基因組結構中心主任埃雷茲-利伯曼-艾登博士說：”正是這些不斷變化的增強子改變了Emx2在體內活躍的方式和位置，並推動了滑行的進化。”

馬拉里諾實驗室的共同第一作者、研究生豪爾赫-莫雷諾（Jorge Moreno）說：”了解基因組水平上產生這些趨同性狀的潛在變化非常重要，因為它能告訴我們進化是否選擇了阻力最小的路徑。

接下來，研究人員想要驗證這些想法。為此，他們利用了有袋類動物最獨特的特徵之一–它們的小袋。貝勒大學分子和人類遺傳學助理教授、萊斯大學理論生物物理中心研究員奧爾加-杜德琴科（Olga Dudchenko）博士說：”有袋類動物出生時的發育階段比典型的哺乳動物要早得多。如何影響有袋類動物的發育變得更容易。

研究人員發現，Emx2利用一種可能存在於所有哺乳動物體內的遺傳程序產生了有袋類動物的皮囊。例如，Emx2在小鼠和蜜袋鼯兩側的皮膚中都很活躍，但在蜜袋鼯中，它的表達時間要長得多。貝勒大學基因組結構中心的杜德琴科指出：”透過修改那些關鍵的Emx2增強子，一個又一個物種開發出了這種通用程序，從而發展出了滑行能力。”

對於希望衝上雲霄的豬來說，這是一個令人鼓舞的消息，有朝一日它們可能不需要風口了。

編譯來源：ScitechDaily