“第三眼”的概念通常與超越物理世界以外的感知聯(lián)系在一起，但在一個(gè)新的科學(xué)案例中，“第三眼”的概念對進(jìn)化發(fā)展提供了線索。
研究人員故意對一只普通的甲蟲進(jìn)行了基因改造以開發(fā)第三只功能眼，就在它的前額正中。
事實(shí)上，這次的研究是建立在以前的研究上的，之前他們使一只甲蟲意外地長出第三只眼睛。這兩項(xiàng)研究都是由印第安納大學(xué)的博士后Eduardo Zattara主導(dǎo)的。
印第安納大學(xué)的研究員Armin Moczek解釋說:“發(fā)育生物學(xué)是非常復(fù)雜的，部分原因是沒有眼睛、大腦、蝴蝶翅膀或龜殼的單一基因?！?/p>
“相反，成千上萬的個(gè)體基因和數(shù)十個(gè)發(fā)育過程聚集在一起，形成了這些特征。我們還了解到，進(jìn)化出一種新的身體特征就像用樂高積木來構(gòu)建一個(gè)新的結(jié)構(gòu)，是在新環(huán)境中重新使用和重組“舊”基因和發(fā)展的過程。”
這意味著，進(jìn)化的新特性可能并不像科學(xué)家以前認(rèn)為的那樣復(fù)雜，需要較少的基因改變。
在最初的研究中，研究小組關(guān)閉了一個(gè)參與蜣螂頭部發(fā)育的基因，這引起了他們頭部結(jié)構(gòu)的巨大變化。
甲蟲們失去了它們的角，在它們的頭部中間形成了一個(gè)復(fù)合眼睛。而且這種方法只適用于有角的甲蟲，對其他種類并不適用。
Zattara去年表示：“我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，關(guān)閉一個(gè)基因不僅會關(guān)閉甲蟲角和頭部主要區(qū)域的發(fā)展，而且會在新的位置發(fā)展復(fù)雜結(jié)構(gòu)，例如復(fù)眼?！?/p>
“事實(shí)上，這一現(xiàn)象在Tribolium（擬谷盜屬也稱雜擬谷盜，一種害蟲，主要以食用菌、玉米等多種糧食）中沒有發(fā)生，這一點(diǎn)同樣重要，因?yàn)樗砻髡换蛞呀?jīng)獲得了一種新的功能：只有在有角甲蟲高度改良的頭部才能引導(dǎo)頭部和角部的形成。”
異常器官的發(fā)育—— 稱為異位器官，是一種科學(xué)家用來試圖理解新的身體特征如何演變的技術(shù)。
這種技術(shù)已經(jīng)在果蠅身上得到了實(shí)現(xiàn)。1995年一個(gè)科學(xué)家小組發(fā)表了一篇論文，描述了他們?nèi)绾卧诠壍某岚蚝屯壬仙L出異位的眼睛。
相比之下，Zattara團(tuán)隊(duì)的工作則簡單得多。他們的目的是為了在兩種類型的圣甲蟲，即在Onthophagini和Oniticellini中有意識地生長第三只眼睛。方法是基于早前的研究上只清除一個(gè)單一的基因——與他們先前的研究相同的大腦發(fā)育基因。
實(shí)際上，甲蟲發(fā)育的第三只眼睛是由兩眼融合而成的。甲蟲們失去了它們的角或者長出了更小的角，這與早先的研究一致。
研究小組隨后進(jìn)行了多項(xiàng)測試，以確認(rèn)新眼睛與正常眼睛具有相同的細(xì)胞類型、基因、神經(jīng)連接和行為反應(yīng)。
“這項(xiàng)研究實(shí)驗(yàn)性地破壞了一個(gè)主要基因的功能。而且為了應(yīng)對這種混亂，頭部發(fā)育的其余部分重新組織起來，在一個(gè)新的地方產(chǎn)生一個(gè)高度復(fù)雜的特征：一只復(fù)合眼睛在頭中間”Moczek說。
“而且，真的有用！”
這項(xiàng)研究有助于了解器官是如何發(fā)展和成為身體的一部分的，而這些知識反過來又可以證明，人工實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的器官，無論是對于研究還是醫(yī)學(xué)目的都是有用的。
該小組的論文已發(fā)表在PNAS雜志上。
作者:Michelle Starr
原創(chuàng)編譯：梓色揚(yáng)光
原文鏈接：https://futurism.com/genetically-modified-beetles-grew-fully-functional-third-eye/
“本譯文僅供個(gè)人研習(xí)、欣賞語言之用，不歡迎任何轉(zhuǎn)載及用于任何商業(yè)用途。如需轉(zhuǎn)載請注明作者和來源。（本譯文所涉法律后果均由本人承擔(dān)。本人同意簡書平臺在接獲有關(guān)著作權(quán)人的通知后，刪除文章?！保?/i>
