鸡的基因让鳄鱼鳞片变成羽毛，揭开恐龙进化成鸟类之谜

鳄鱼和鸡，似乎风马牛不相及，但在远古时期，它们却是相亲相爱的一家人。根据化石证据和分析研究，科学家们认为2.5亿年前的主龙类爬行动物，可能是它们的共同祖先，此后演化出恐龙和翼龙，在白垩纪末期被一颗陨石了结之后，现在仅存爬行动物和鸟类是它们的...





鳄鱼和鸡，似乎风马牛不相及，但在远古时期，它们却是相亲相爱的一家人。根据化石证据和分析研究，科学家们认为2.5亿年前的主龙类爬行动物，可能是它们的共同祖先，此后演化出恐龙和翼龙，在白垩纪末期被一颗陨石了结之后，现在仅存爬行动物和鸟类是它们的后代。那么恐龙是如何进化成鸟类的呢？它们的羽毛是如何出现的呢？



来自中国的泥潭通天龙

科学家们猜测，在数千万年漫长的进化过程中，恐龙的鳞片逐渐变成羽毛，从而演化出可以飞行的鸟类。这些原始恐龙的羽毛最初可能是用来吸引异性的，后来则让它们有能力更好地从捕食者的魔爪下逃脱，最终演化出滑翔和飞行的能力。但一直到现在，鳞片如何变成羽毛仍然是一个谜。



南加州大学病理系细胞生物学家钟正明博士领导的一个国际团队认为，秘密或许就在这些动物的皮肤和皮下组织里。通过分析小鸡和短吻鳄的完整DNA，研究人员发现了5种对形成羽毛至关重要的基因（Sox2, Zic1, Grem1, Spry2, Sox18），这些基因导致了附属物、毛囊、皮肤细胞、羽枝脊和特定类型的主要蛋白质、角蛋白的萌发和生长。他们把这些独特的鸡的羽毛基因放进鳄鱼蛋里，重新唤醒了亿万年的古老程序，将鳄鱼的鳞片变成了羽毛前体。



正常胚胎的鳞片（左）与基因操作后的细长羽毛状附属物（右）

一种名为Sox2的基因可以完全抑制鳞片的形成，让羽毛萌发，Grem1可以促使支形羽支的形成，维甲酸或Sox18则可以诱导鳞片形成羽毛状的皮肤附属物。当然鳄鱼皮的附属物并不能形成完全成熟的羽毛，因为短吻鳄并没有真正的基因结构来支撑制造羽毛的基因电路，也不具备在皮肤上固定结构的能力。



恐龙用了几千万年才进化出来的能力，现代科学只用了几天时间就让鳄鱼长出了羽毛，虽然还只是个半成品，但这项研究同时也为恐龙是现代鸟类的祖先提供了明确的证据。

这项研究发表在《分子生物学与进化》上。

论文：http://dx.doi.org/10.1093/molbev/msx295

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