鳃与陆地生活

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鳃与陆地生活

鳃特异性基因在幼蛛肺及吐丝器的发育过程中被启动。

和鱼类不同，古代水生节肢动物离开水显然也能生活得很好。新的证据表明，它们通过找出鳃的新用途而适应岸上生活，而它们的鳃最终进化成为包括昆虫翅膀和蜘蛛呼吸结网器官等在内的多种结构。

节肢动物的共同祖先在海洋中找到了栖身之地。大约4亿5千万至4亿年前，节肢动物进化树上不同的分支——包括昆虫、多足类（如蜈蚣）、倍足类、螯肢类（如蝎子和蜘蛛）和少数甲壳类——开始爬上岸，侵入陆地。这一类群自力更生涉足陆地，迫使它们中的每一种都必须进化出自己对付干燥环境的方法。

按照克里特分子生物及生物技术研究所的发育遗传学家Michalis Averof的说法，现代节肢类解决陆生方式的办法尽管是各自独立产生的，但也具有共同的历史。当Averof及其同事对鲎（螯肢类的古代典型物种）的两个基因pdm/nubbin及apterous进行检查时，发现两个基因在鲎的书鳃发育过程中变得极其活跃。在一种现代螯肢类、热带捕猎蛛Cupiennius salei体内，同样的基因也在该动物最近才进化出的呼吸器官——书肺和气管——及吐丝器中快速运转着。研究人员在10月1日的《当前的生物学》杂志上报告了这一结果。上述发现支持了以前基于形状而提出的这些结构起源相同的假说，此外研究小组曾经发现，昆虫翅膀在发育过程中也会启动这两个基因，表明了节肢动物适应陆生生活的安排源自水生祖先的鳃。

英国剑桥大学的发育遗传学家Michael Akam表示：“这是一项出色的工作。”他又补

充说：“本例中形态学和分子数据彼此相符尤其引人注目。”弗吉尼亚州Hampden－Sydney学院的进化生物学家William Shear则补充指出，鳃、翅、吐丝器和肺都是源自同一个器官，“表明该结构具有很强的可塑性。”

摘自 科学时报