中新社西安2月15日電 (楊英琦 阿琳娜)記者15日從西北工業(yè)大學獲悉，該校生態(tài)環(huán)境學院研究團隊在《自然·生態(tài)與進化》(《Nature Ecology& Evolution》)期刊發(fā)表關于脊椎動物肺臟起源演化的研究成果，從基因和分子水平揭示復雜器官是如何在演化過程中逐步形成的。

　　該團隊此前研究顯示，肺與魚鰾同源，且肺可能起源于軟骨魚與硬骨魚的共同祖先，但其具體起源節(jié)點仍未明確。為解開肺臟進化之謎，該研究團隊對多種動物的肺組織進行了廣泛而細致的研究。

　　研究發(fā)現(xiàn)，肺臟的形成其實遵循了一套“遺傳控制系統(tǒng)”，指導細胞協(xié)同工作。這套系統(tǒng)指揮著細胞如何排列成復雜的血管分支，同時讓肺部上皮細胞發(fā)揮專門功能，從而打造出一個高效的氣血交換平臺。有趣的是，雖然如鯊魚、鰩魚等軟骨魚體內(nèi)也具備構建肺臟所需的基礎基因，但它們并沒有真正發(fā)展出肺臟，這些基因在軟骨魚體內(nèi)已經(jīng)被用到其他任務上。

　　進一步研究顯示，真正促成肺臟形成的關鍵在于硬骨魚祖先獨特的基因調(diào)控網(wǎng)絡。這一發(fā)現(xiàn)不僅解釋了為什么擁有相關基因的軟骨魚卻沒有演化出真正的肺臟，也與最新的化石研究結(jié)果互為佐證，提供了關于脊椎動物呼吸系統(tǒng)起源于硬骨魚祖先的一份新的、充滿說服力的證據(jù)。

　　在后續(xù)的演化過程中，哺乳動物通過獲得新的基因，發(fā)展出了更精密的肺泡結(jié)構，提高了氣體交換效率。這表明，器官的演化既需要重組現(xiàn)有的基因網(wǎng)絡，也需要獲得新的基因，兩種方式共同推動了器官功能的完善。

　　以上研究成果展示了器官進化中的基因調(diào)控和新基因創(chuàng)新如何推動結(jié)構和功能的不斷優(yōu)化，為人們理解脊椎動物在漫長進化歷程中如何適應環(huán)境提供了新的視角。(完)

責任編輯：王雨蜻