海星的头到底在哪里?动物学家们在困惑了几个世纪之后,可能终于有了答案。
根据发表在《自然》杂志上的一项新研究,海星不仅有头。它们是头,而它们所谓的“手臂”呢?它们也只是头部,因为事实证明,海星几乎没有身体。
斯坦福大学生物学家、该研究的主要作者劳伦特·福莫里在一份关于这项研究的声明中说:“就好像海星完全没有了鼻子,最好的描述是只有一个在海底爬行的头。”“这完全不是科学家们对这些动物的假设。”
这项研究可能会开启对棘皮动物的新认识,其中包括海参和海胆,它们奇怪的身体和神秘的进化长期困扰着科学家。
海星和其他棘皮动物呈放射状对称,或像花一样沿中轴线对称。对于动物来说,这被认为是奇怪的,因为它们大多表现出两侧对称,这使得很难确定海星的身体功能。
更奇怪的是,海星甚至不是生来如此,只是在经历了变形之后,它们才获得了独特的外形。它们从受精卵变成自由漂浮的幼虫,类似于浮游生物。几周后,它们最终沉入海底,在那里它们令人着迷地从一个双边体变成一个五角形体,或者有五个点。
“几个世纪以来,这一直是一个动物学之谜,”该研究的合著者、斯坦福大学生物学家克里斯托弗·洛在一次新闻发布会上说。“你怎么能从一个双边身体计划转变成一个五边形计划,你怎么能把海星的任何部分和我们自己的身体计划进行比较?”
虽然我们和海星似乎没有太多共同之处,但如果你知道从哪里看的话,基因会揭示一切。
研究人员使用所谓的RNA断层扫描技术来绘制海星基因表达的3D地图,使他们能够看到不同基因在生物发育过程中的表现。他们专注于控制海星外胚层的基因的位置,其中包括它的神经系统和皮肤,并用荧光染料标记它们。
与头部发育相关的基因出现在海星的各个部位,包括它的每条“手臂”。然而,相比之下,编码躯干或躯干的基因几乎从未表达过。
福梅里说:“这些结果表明,棘皮动物,特别是海星,是我们今天所知道的头部和躯干区域分离最引人注目的例子。”
至于这对棘皮动物的进化意味着什么,福莫里补充说:“这只是打开了我们现在可以开始探索的大量新问题。”因为它们的化石记录表明,它们的祖先似乎有一个躯干。