像鲨鱼和鳐鱼这样的动物如何进化出鳍足？

像鲨鱼和鳐鱼这样的动物如何进化出鳍足？（SCOTT BENNETT, MARTIN J. COHN, AND KATHERINE O'SHAUGHNESSY）

（中国化石网报道）据EurekAlert!：像鲨鱼和鳐鱼这样的动物是如何进化出鳍足(claspers)的呢？鳍足是长在鲨鱼和鳐鱼雄性腹鳍上的一对像阴茎的器官，如图中左侧的雄性鳐鱼身上的器官。多年来，它们的起源一直是一个进化之谜。但现在，一项新的研究表明，性激素对遗传回路，也称音猬因子（Shh）通路的控制或许就是答案。

研究人员们先在实验室孵养了猬白鳐（Leucoraja erinacea）的蛋。在对比了雄性和雌性胚胎后，他们观察到鳍足在腹鳍发育的后期开始在雄性身上形成。他们将研究聚焦在音猬因子网络上，它同其它功能一起带动脊椎动物附属器官的发育。研究人员发现，在雄性鳐鱼腹鳍的鳍足形成区中，音猬因子的活性要比在雌性鳐鱼身上持续多出一个月。研究团队本月在期刊Nature Communications上报告称，抑制雄性鳐鱼腹鳍的音猬因子活性显著阻碍了鳍足的发育，而在雌性鳐鱼体内激活音猬因子活性则让她们长出了本没有的鳍足。

带着这些认识，研究人员转而研究是什么让雄性鳐鱼的音猬因子持续活跃，并发现这归因于雄性激素。软骨鱼类——包括鲨鱼、鳐鱼、鳐形目鱼和软骨鱼等——在其进化史的某个时刻进化出了一种通过延长自身性激素活性时间来控制那些负责附属器官发育的基因的机制，从而刺激雄性性器官的发育。

研究者表示，同样的机制可以解释盾皮鱼类鳍足的进化——这种带刺的已灭绝的鱼类拥有已知的最早的脊椎动物性器官——这种机制也可以用来说明脊椎动物阴茎的进化。