肌肉的起源之謎

2026-03-09 動物

水母的肌肉（紅）與核質（藍）
許多動物的一個顯著特征就是能夠利用肌肉組織進行快速的移動，動物通過移動能夠實現逃跑、捕獵、長距離遷移和征服新領地等。因此，動物肌肉的進化是一個重要的過程。肌肉的結構及作用（尤其是脊椎動物）已經被研究得十分透徹，但平滑肌肉與條紋肌肉的進化來源卻仍然是一個謎。來自德國、法國和澳大利亞的研究者Patrick Steinmetz, Johanna Kraus和Ulrich Technau等共同進行了基因組及基因表達的對比研究，他們發現在一些古老動物（如海葵、水母和海綿等）體內存在肌肉的原始起源。
系統發生對比揭示這樣一個事實，脊椎動物條紋肌肉中一個極為關鍵的蛋白質—肌漿馬達蛋白（"myosin" motor protein）源自于基因復制。Ulrich Technau領導了這一項研究，他說，由于這類特殊的肌漿馬達蛋白目前僅在肌肉細胞中發現，因此我們猜測它與肌肉細胞的進化一致，這類肌漿蛋白在單細胞有機體中就已進化出現，比動物的出現要早得多，這令人非常驚訝。在缺乏肌肉的海綿體內中，肌漿馬達蛋白扮演著控制水流量的作用。這是慕尼黑大學的Gert Wörheide聯合耶拿大學的Michael Nickel和昆士蘭大學的Bernard Degnan共同研究海綿所得到的結論。
水母對于理解肌肉進化擁有非常重要的系統發生學地位。水母屬于刺胞動物，一類6億年前就出現的原始生命，它擁有平滑肌肉，由于脊椎動物的平滑肌肉與其極為相似，因此研究者曾猜測各類平滑肌都擁有相同的起源。然而事實上，在水母的平滑肌中也能表達肌漿馬達蛋白，只不過它們缺少了能在“高等動物”中發揮更多作用的一些基本成分。這表明盡管“高等動物”與水母擁有相似的平滑??，它脝苁|贍蓯嵌雷越魷值?。
【肌肉的起源之謎】
（化石網/歆塬編譯）

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