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在鱼离开大海之前很久就开始了行走的布线

2018-11-30 13:09:39 • 来源：

这些鱼鳍是为了散步而制造的，这正是这些鱼所做的 - 这要归功于在脊椎动物踏上陆地之前很久就会发生的布线。

小冰鞋在其底部使用两个脚蹼沿着海底移动。由于肌肉弯曲和伸展，左右步幅交替，这些鱼的运动看起来很像许多陆地动物的运动。

在鱼离开大海之前很久就开始了行走的布线

现在，基因测试表明为什么：小冰鞋和陆地脊椎动物共享相同的基因蓝图的需要肢体运动神经细胞的发展，研究人员报告在网上二月八日细胞。作者说，这项工作是第一个研究步行所需神经回路的起源的工作。

“这是非常有趣的自然历史，”费城自然科学院的脊椎动物古生物学家Ted Daeschler说。

纽约大学神经科学家Jeremy Dasen说：“我们走路所必需的神经元起源于古代鱼类。” 根据化石记录，Dasen的团队估计所有陆地脊椎动物和冰鞋的共同祖先生活在大约4.2亿年前 - 可能是脊椎动物迁移到陆地之前数千万年(SN：1/12/12，第12页)。

小冰鞋(Leucoraja erinacea)属于进化原始群体。自从他们的祖先从进化为陆地探测器的鱼类中分离出来之后，冰鞋的变化并没有太大变化，因此在冰鞋和陆地脊椎动物中找到相同的神经回路是令人惊讶的。

当Dasen和合着者Heekyung Jung(现在斯坦福大学)观看了关于小冰鞋行走的YouTube视频时，探索的道路就开始了。

“我完全被大惊小怪，”达森说。“我知道有些鱼可以走路，但我不知道这些。”

大多数鱼通过起伏他们的身体和尾巴来游泳，但是小冰鞋的脊椎保持相对平直。相反，小小的冰鞋通过拍打薄饼状的胸鳍并在“脚”上行走而移动，两个鳍沿着骨盆折叠。

Jung说，小溜冰鞋运动的测量结果发现它们与双足行走“非常相似”，他在纽约大学期间完成了这项工作。为了研究这种相似性是如何产生的，研究人员研究了运动神经细胞，它们负责控制肌肉。Dasen说，每种运动都需要不同种类的运动神经细胞。

神经回路的构建部分由Hox基因控制，这有助于设定身体计划，四肢，肌肉和神经应该在哪里。例如，蛇和其他失去一些Hox基因的动物的身体会在许多鱼用来在水下游泳的紧绷，滑溜的起伏中移动。

通过比较L. erinacea和小鼠的Hox基因，研究人员发现它们都具有Hox6 / 7和Hox10基因，并且这些基因在两者中具有相似的作用。Hox6 / 7对于用于移动冰鞋的胸鳍和小鼠前腿的神经回路的发展非常重要; Hox10在小鼠的小冰鞋和后肢的脚鳍中起着相同的作用。用于运动控制的其他基因和神经回路在小冰鞋和小鼠之间也是保守的或不变的。研究结果表明，冰鞋和小鼠都有一个共同的祖先，具有相似的运动遗传学。

外卖是“脊椎动物彼此非常相似，”Daeschler说。“进化是通过修修补补的。我们都在使用我们继承的东西 - 一种始于4亿多年前的电路版本的电路。“

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