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2025年01月09日 星期四

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基因組學(xué)揭示章魚等軟體動物神經(jīng)系統(tǒng)演化奧秘

　　本周的英國《自然》雜志在13日公開的基因?qū)W論文中，發(fā)表了章魚的基因組序列，為生物學(xué)家們提供了一個機(jī)會，得以深入了解這一類神奇生物復(fù)雜神經(jīng)系統(tǒng)的演化過程。

　　章魚屬于軟體動物門頭足綱，它的“伙伴”還包括魷魚和墨魚，都是有著豐富而復(fù)雜行為的積極捕食者。在無脊椎動物當(dāng)中，它們擁有多個引人注目的形態(tài)特征——如照相機(jī)般的眼睛，可抓握的腕足和一種復(fù)雜的變色系統(tǒng)。同時，它們的神經(jīng)系統(tǒng)是最大的——章魚大腦中有5億個神經(jīng)元，身上還包括非常敏感的化學(xué)和觸覺感受器。這種獨(dú)特的神經(jīng)構(gòu)造使其具有超過一般動物的思維能力，也使頭足綱的基因組堪稱龐大而繁復(fù)，為其進(jìn)行測序和組裝都很有挑戰(zhàn)性。

　　為了了解頭足綱的大腦的分子基礎(chǔ)和它們身體上的特殊特征，美國芝加哥大學(xué)的卡洛琳·阿爾博廷和她的研究團(tuán)隊(duì)，此次對加州雙斑蛸(Octopus bimaculoides)進(jìn)行了基因組和多個轉(zhuǎn)錄組的測序。研究中他們發(fā)現(xiàn)，章魚的發(fā)育以及和神經(jīng)元相關(guān)的基因，與在其它無脊椎動物中發(fā)現(xiàn)的大致類似，只排除了兩個以往認(rèn)為只在脊椎動物中才會被擴(kuò)增的基因家族。

　　研究人員還發(fā)現(xiàn)了幾百個頭足綱特有基因，它們在章魚特定的功能中表達(dá)水平有所提升，包括其獨(dú)特的皮膚、吸盤和復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)。這些章魚特有的功能以前曾被認(rèn)為是由全基因組復(fù)制所導(dǎo)致，但是此次研究人員雖然也發(fā)現(xiàn)了大規(guī)?；蚪M重排的現(xiàn)象，卻沒有找到任何證據(jù)可以證明以往的觀點(diǎn)。(記者 張夢然)

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