頭發羽毛始于鱗片

　　頭發、鱗片和羽毛似乎鮮有共同之處。然而一項日前發表的新研究表明，這些組織似乎進化自一個單一的祖先——一種生活在3億年前的爬行動物。

科學家研究松獅蜥的胚胎從而發現了鱗片、毛發與羽毛之間的關系。

　　并未參與該項研究的奧地利維也納醫科大學皮膚醫學專家Leopold Eckhart表示，這項研究有望終結進化生物學史上的一項漫長而充滿爭議的辯論。他說：“它真的回答了一些重要的問題。”

　　科學家早就知道哺乳動物的毛發和鳥類的羽毛是從基板發育而來的，后者是由被稱為柱狀細胞的特殊細胞在胚胎中形成的變厚皮膚的斑塊。由于在爬行動物的胚胎中并沒有發現這些斑塊，因此科學家相信，爬行動物的鱗片與哺乳動物的毛發以及鳥類的羽毛無關。

　　由于鳥類和哺乳動物從不同的譜系演化而來，因此科學家作出了兩種假設：基板是在完全相同的時間分別獨立進化于鳥類和哺乳動物；或者爬行動物隨著時間的推移失去了它們的基板，而鳥類和哺乳動物沒有。

　　瑞士日內瓦大學遺傳學家Michel Milinkovitch表示：“人們想象出非常復雜的假說來解釋基板在爬行動物中的缺失。”

　　然而當在一個寵物市場看到一種罕見的無鱗爬行動物（澳大利亞松獅蜥）后，Milinkovitch不知不覺地介入了這場持續了幾十年的辯論。

　　在購買了一只澳大利亞松獅蜥后，Milinkovitch研究了這種爬行動物的脫氧核糖核酸（DNA），進而發現基因外異蛋白-A（EDA）的一個突變導致松獅蜥沒有鱗片。同時，這種基因突變也能夠在小鼠和人體中導致謝頂以及牙齒和指甲畸形。

　　這一發現使得Milinkovitch和他的同事、芬蘭赫爾辛基大學生物學家Nicolas Di-Poi尋思，從中是否能夠摸清毛發、羽毛和鱗片的演化關系呢？

　　為了找到問題的答案，研究人員將目光聚焦于松獅蜥、尼羅河鱷和玉米蛇的胚胎。與先前的研究相比，研究人員發現，爬行動物實際上在胚胎中形成了自己的基板。他們在6月24日出版的《科學進展》雜志上報告了這一研究成果。

　　通過用掃描電子顯微鏡對這些爬行動物的胚胎進行觀察，研究人員發現了數以百計的基板。而每個基板恰好都位于最終生成一個鱗片的地方。但Milinkovitch指出，這些結構——基本上就是一些凸起的小疙瘩——在發育的位置與過程中都是零星出現的。他說：“你只有在正確的地點、正確的時間才能夠看到它們。”

　　研究人員指出，攜帶了兩個EDA突變副本的爬行動物根本沒有發育出基板，從而導致鱗片的缺乏；而攜帶了1個EDA突變副本的爬行動物則發育出了較小的鱗片。

　　之前發現在哺乳動物中形成毛發以及在鳥類和爬行動物中形成爪子的基因是相同基因的Eckhart表示，他希望該領域如今能夠繼續處理其他的問題，例如鱗片、羽毛和毛發是如何進化出今天的具體特征的。

　　但其他科學家則表示爭論并沒有結束。美國洛杉磯市南加利福尼亞大學病理學家Cheng-Ming Chuong指出，盡管這項研究提供了良好的數據，但他認為這只不過是增量更新，就如同一個軟件從2.1版本升級到2.2版本。他說：“未來依然有更加令人興奮的工作等待著我們去完成。”