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    学术前沿


 

 
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Science:龟类动物是如何获得其龟壳的



信息来自: 生物谷 发布时间: 2009-07-10

人类和乌龟肌骨骼系统的比较。
来源: Shigeru Kuratani and Hiroshi Nagashima

    据7月10日的《科学》杂志报道说,一项日本的新的研究显示了龟壳可能是如何演化的:这种动物的肋骨融合成一体并将肩胛骨包围在内。鉴于在大多数的其它种类的脊椎动物中,肩胛骨的部位是在肋骨之外这一事实,乌龟的这种演进过程是非同寻常的。 龟类的体型构造与其它的脊椎动物是如此根本地不同,这使得研究人员长期以来一直殚精竭虑地思索龟类究竟是如何从其软体动物的祖先进化至今的。
    在比较鸡、小鼠及中华鳖的胚胎的基础上,Hiroshi Nagashima及其同僚现在为我们描述了龟类进化的过渡阶段可能是怎样的情景。 研究结果提示,在开始的时候,这三种动物的胚胎具有共同的发育模式,这可能是它们最后的共同祖先所具有的模式。 然而,随着龟类胚胎的演化,其体壁本身的一部分开始向内折叠,保留了其发育中的骨骼与肌肉之间的某些联系,但同时也产生了在其它爬行类、鸟类或哺乳类动物中所没有的新的联系。 作为这种折叠的结果,龟类背部的外壳(即背甲)开始从肋骨发育,而肩胛骨则从其不同寻常的位置出现。
    在一则相关的Perspective中,Olivier Rieppel解释道,这些发现不支持先前的理念,即背甲的进化是通过皮肤内小型骨板的融合而成的理念。(生物谷Bioon.com)

生物谷推荐原始出处:
Science 10 July 2009:DOI: 10.1126/science.1173826
Evolution of the Turtle Body Plan by the Folding and Creation of New Muscle Connections
Hiroshi Nagashima,1 Fumiaki Sugahara,1,2 Masaki Takechi,1 Rolf Ericsson,1,* Yoshie Kawashima-Ohya,1,Yuichi Narita,1, Shigeru Kuratani1,
The turtle shell offers a fascinating case study of vertebrate evolution, based on the modification of a common body plan. The carapace is formed from ribs, which encapsulate the scapula; this stands in contrast to the typical amniote body plan and serves as a key to understanding turtle evolution. Comparative analyses of musculoskeletal development between the Chinese soft-shelled turtle and other amniotes revealed that initial turtle development conforms to the amniote pattern; however, during embryogenesis, lateral rib growth results in a shift of elements. In addition, some limb muscles establish new turtle-specific attachments associated with carapace formation. We propose that the evolutionary origin of the turtle body plan results from heterotopy based on folding and novel connectivities.

1 Laboratory for Evolutionary Morphology, RIKEN Center for Developmental Biology, 2-2-3 Minatojima-minami, Kobe 650-0047, Japan.
2 Graduate School of Science, Kobe University, Kobe 657-8501, Japan.