摘要: 絕大部分陸生動物都需要用肺進行呼吸，而世界上最大的蠑螈種群則是一個例外。 如今，研究者們找到了這些兩棲動物依靠皮膚呼吸的秘密。他們發(fā)現(xiàn)，該物種中有一對肺部的關(guān)鍵基因，而這一對基因并不在肺部活躍表達，而是轉(zhuǎn)移到了皮膚組織。這使得其皮膚可以進行有效的氣體交換。該...
絕大部分陸生動物都需要用肺進行呼吸，而世界上最大的蠑螈種群則是一個例外。
如今，研究者們找到了這些兩棲動物依靠皮膚呼吸的秘密。他們發(fā)現(xiàn)，該物種中有一對肺部的關(guān)鍵基因，而這一對基因并不在肺部活躍表達，而是轉(zhuǎn)移到了皮膚組織。這使得其皮膚可以進行有效的氣體交換。該研究結(jié)果發(fā)表在最近召開的整合與比較生物學(xué)年會會議上。
肺器官的消失意味著發(fā)生了重大的進化事件，這一變化使得相應(yīng)物種的體型，生活習慣以及活動范圍都受到了很大的限制。然而，蠑螈家族的448個物種則沒有受到這方面的影響。他們的足跡遍布西半球，韓國與意大利。體型從25厘米到2.7米不等，而且居住地方也從地洞跨越到樹頂。
因此，進化發(fā)育學(xué)家追蹤了其中一個物種（暗棕帶顎蠑螈）的胚胎發(fā)育特征。結(jié)果顯示，胚胎期該物種的肺部會發(fā)生部分的分化，但不會形成完整有功能的器官。相反地，這一物種皮膚組織中會有額外的血管分化。通過比較該物種與其它脊椎動物基因表達譜，研究者們發(fā)現(xiàn)在該物種中有傳統(tǒng)脊椎動物肺部關(guān)鍵基因的表達。然而，這一基因的活躍表達并不存在于蠑螈的肺部組織（即像其它物種一樣），而是在其皮膚，嘴巴以及喉部較為活躍。
該基因能夠表達一類幫助細胞膜高效進行氣體交換的蛋白。該蛋白在皮膚中的表達也許能夠解釋為何一些蠑螈不需要肺就能夠適應(yīng)陸地生活。這一被稱為“表面活性蛋白”的蛋白質(zhì)也許對解決人們的呼吸問題有重要的意義。
