科學(xué)家說(shuō)，海星基本上是在海洋中爬行的無(wú)形頭

我們已經(jīng)知道海星很奇怪。這些奇怪的海棲動(dòng)物似乎有自己的規(guī)則。它們沒(méi)有腦子，沒(méi)有血，從外部消化食物，并再生身體部位，有時(shí)甚至再生成整體其他新海星。

但這些都不是他們最令人毛骨悚然的事情。根據(jù)對(duì)其基因表達(dá)的新分析，海星和其他棘皮動(dòng)物缺乏實(shí)際身體的結(jié)構(gòu)。

它們本質(zhì)上只是萌發(fā)爬行能力的移動(dòng)頭部，由斯坦福大學(xué)生物學(xué)家Laurent Formery和Chris Lowe領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)說(shuō)。

“從外胚層模式的角度來(lái)看，”研究人員在他們的論文中寫(xiě)道，“棘皮動(dòng)物大多是類(lèi)似頭部的動(dòng)物。

棘皮動(dòng)物——不僅是海星，還有海膽、沙元、海參——在人類(lèi)經(jīng)常光顧的海洋中很常見(jiàn)，所以我們傾向于認(rèn)為它們沒(méi)有什么不尋常的。如果我們想到它們。

但它們與其他動(dòng)物有很大不同。它們的身體對(duì)稱(chēng)性（通常）是五倍的，而不是我們?cè)诖蠖鄶?shù)生物中看到的雙邊“左右”對(duì)稱(chēng)性。

這化石記錄中已知最古老的海星早于已知最早的恐龍由超過(guò)2億年，所以無(wú)論他們?cè)谧鍪裁?，他們都非常非常擅長(zhǎng)。

但是它們奇怪的對(duì)稱(chēng)性意味著我們很難弄清楚它們的身體。

“棘皮動(dòng)物的不同身體部位與我們?cè)谄渌麆?dòng)物群體中看到的身體部位有什么關(guān)系，只要我們一直在研究它們，這對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)一直是一個(gè)謎。進(jìn)化生物學(xué)家杰夫·湯普森（Jeff Thompson）說(shuō)英國(guó)南安普頓大學(xué)。

“在它們的雙側(cè)親戚中，身體分為頭部、軀干和尾巴。但僅僅看海星，不可能看出這些部分與雙邊動(dòng)物的身體有什么關(guān)系。

研究人員進(jìn)行了一項(xiàng)分子研究，以找出棘皮動(dòng)物在氘口超門(mén)，一大群動(dòng)物，包括脊椎動(dòng)物和棘皮動(dòng)物。

由于氘造口是從數(shù)百萬(wàn)年前的共同祖先進(jìn)化而來(lái)的，研究人員認(rèn)為他們可能能夠追蹤棘皮動(dòng)物的進(jìn)化方式。

他們的研究是在一種名為小帕蒂里亞或蝙蝠星。

他們使用了RNA斷層掃描和一種稱(chēng)為原位雜交的技術(shù)，其中科學(xué)家在組織樣本中定位精確的DNA和RNA序列。他們利用這些信息創(chuàng)建了海星生長(zhǎng)過(guò)程中基因表達(dá)的三維圖譜。

他們研究了雙側(cè)動(dòng)物體內(nèi)的一系列轉(zhuǎn)錄因子，這些轉(zhuǎn)錄因子參與了生物身體從前到后的發(fā)育，這一過(guò)程被稱(chēng)為前后模式化.這些基因是在海星中發(fā)現(xiàn)的;它們有助于手臂的發(fā)育，從中部區(qū)域到尖端。

但有一個(gè)明顯的遺漏。在其他造口中，有一組基因有助于發(fā)育身體的軀干。

“當(dāng)我們將海星的基因表達(dá)與其他動(dòng)物群（如脊椎動(dòng)物）進(jìn)行比較時(shí)，似乎缺少身體計(jì)劃的關(guān)鍵部分。Thompson解釋道.

“通常參與動(dòng)物軀干模式的基因不在外胚層中表達(dá)。似乎整個(gè)棘皮動(dòng)物的身體計(jì)劃大致相當(dāng)于其他動(dòng)物群體的頭部。

棘皮動(dòng)物的進(jìn)化一直很難理解，只是基于它們（頭部）身體的形狀。這項(xiàng)新的研究表明，曾幾何時(shí)，棘皮動(dòng)物可能擁有發(fā)育身體的工具，但在它們悠久的歷史中將其丟棄在某個(gè)地方。

在他們的防守中，這對(duì)他們來(lái)說(shuō)似乎效果很好。

但這些新發(fā)現(xiàn)為科學(xué)家提供了新的工具，可以理解它們?yōu)槭裁磿?huì)這樣，并解釋從億萬(wàn)年前出現(xiàn)的任何化石。

“我們的研究告訴我們，棘皮動(dòng)物的身體計(jì)劃以比以前想象的更復(fù)雜的方式進(jìn)化，關(guān)于這些有趣的生物還有很多東西需要了解。湯普森 說(shuō).

“作為過(guò)去十年來(lái)研究它們的人，這些發(fā)現(xiàn)從根本上改變了我對(duì)這群動(dòng)物的看法。

該研究已發(fā)表在自然界.

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