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鳥類羽毛和鯊魚皮膚：都能用同樣的圖案模式機制進行解釋

神秘


鳥類羽毛和鯊魚皮膚：都能用同樣的圖案模式機制進行解釋


（受精后90天）貓鯊胚胎的計算機斷層掃描 。
（）據EurekAlert!：鳥類羽毛和鯊魚皮膚：都能用同樣的圖案模式機制進行解釋 。據新的理論與實驗證據發現，一種在鳥類羽毛發育中已被證明扮演某種角色的圖案模式系統在鯊魚的齒樣皮膚的發育中也頗為明顯 。作者說 ， 這一機制可能在至少4.5億年中控制著上皮附器的進展 ， 這一時間框架涵蓋了脊椎動物的演化；上皮附器是像毛發、羽毛、鱗片、棘刺和牙齒等外生結構 。從蛇的鱗片到火烈鳥的羽毛，現代脊椎動物展示了各種上皮附器 。這些結構相互之間全都具有類似的發育地位，因為它們都成長于共同的基?。荷掀せ?。
科學家Alan Turing推出了著名的如今被稱作反應-擴散（RD）模型，它解釋了自然中見于現代動物的各種圖案模式 。然而 ， 到目前為止，盡管研究發現，在4條腿的動物中支持RD圖案模式，但這一系統在較早分化的動物體系中的作用則并不清楚 。Rory L. Cooper和同事用RD建模和基因表達分析對受精大約80天后的小斑點貓鯊（它來自古老的鯊魚家族）進行了研究 。RD模型顯示，背側小齒排具有觸發周圍牙齒樣皮膚圖案模式的“啟動”排的作用 。作者接著將鯊魚的小齒圖案模式與小雞羽毛（羽毛中具有功能性的RD建模）的圖案模式進行了比較 ， 他們檢查了β連環蛋白（β-cat）的表達，β-cat是小雞上皮基板信號的早期調控因子 。作者確認，鯊魚和小雞的上皮附件圖案模式間存在相似性；鯊魚的測線會在小齒圖案模型開始前不久表達β-cat，堪比羽毛圖案模型的表達時間表 。
Cooper等人此外還用RD模型來解釋其它遠古軟骨魚類（背棘鰩和小鰩）中的小齒圖案模型的多樣性 。作者說，在軟骨魚類群體中，這一系統可能輔助了各種小齒功能的演化，如防護裝甲、減少流體動力學阻力、進食和溝通等 。