许多专家争论毛发、羽毛和鳞片的发育与进化。为对比这一观点,Nicolas Di Poï 和 Michel C. Milinkovitch 撰写的论文提出了这三种皮肤附属物的关联,解释了羊膜动物的共同祖先。 

在2016年的一项研究中,研究人员提出哺乳动物、鸟类和爬行动物共享一个共同的爬行动物祖先,因为他们发现了爬行动物中存在物理胎盘样结构。

Ectodysplasin‑A 的重要性

《Science Advances》上发表的一篇期刊揭示了鸟类羽毛、哺乳动物毛发和爬行动物鳞片之间的关联。该论文由 Nicolas Di Poï 和 Michel C. Milinkovitch 于2016年撰写,提出哺乳动物、鸟类和爬行动物都源自一个生活在3亿多年以前的共同爬行动物祖先。(来源:Science Advances) 

在这项研究发布之前,许多科学家对羽毛、毛发和鳞片的进化仍持分歧。这些皮肤附属物的起始方式几乎相同。此外,只有哺乳动物和鸟类会形成胎盘样结构(placodes),毛发和羽毛正是从这种增厚的胚胎结构中萌发,而爬行动物则没有。

在本研究中,研究人员深入研究了须龙(bearded dragon),一种包含蜥蜴物种的爬行动物属。专家们调查了三种须龙蜥蜴。第一种须龙是普通的、有鳞覆盖的类型。第二种须龙处于中间状态,虽然有鳞但体型较小,仅携带一种特定自然基因突变的单拷贝。最后一种须龙拥有两拷贝该基因突变且完全没有鳞片,即突变且无鳞的澳大利亚须龙,学名为Pogona vitticeps


当 Di Poï 和 Milinkovitch 比较这三种物种的基因组时,他们发现蜥蜴鳞片的大小与细胞中存在的 ectodysplasin‑A(EDA)量相关。EDA 含量增加意味着鳞片更长,而缺乏则意味着没有鳞片。(来源:PBS

我们发现这些裸蜥的奇特外观是由于 ectodysplasin‑A(EDA)被破坏所致,该基因在人类和小鼠中的突变已知会导致牙齿、腺体、指甲和毛发发育出现显著异常。

Michel Milinkovitch

(来源:Science Daily

来自无鳞蜥蜴的发现

他们的发现表明爬行动物中存在物理胎盘样结构,推断大多数哺乳动物、鸟类和爬行动物都是共同爬行动物祖先的后代。

事实上,我们在爬行动物中发现了新的分子标记,这些标记与毛发和羽毛发育过程中观察到的完全相同,并且存在与哺乳动物和鸟类相同的解剖胎盘样结构。这表明这三种皮肤附属物是同源的:爬行动物的鳞片、鸟类的羽毛以及哺乳动物的毛发,尽管最终形态大相径庭,它们都源自其爬行动物共同祖先的鳞片。

Michel Milinkovitch

他们的研究进一步将哺乳动物、鸟类和爬行动物联系在一起,因为 EDA 基因的功能失常会阻碍正常的鳞片胎盘样结构的形成,这类似于当鸟类和哺乳动物在同一基因上出现类似突变时,它们无法发育出正常的羽毛或毛发胎盘样结构。(来源:Science Daily