近日，央视新闻报道了黑蹼树蛙“滑翔”的遗传机制。

据了解，这是入驻成都科学城、来自中国科学院成都生物研究所的李家堂研究团队等以云南西双版纳地区的“飞蛙”——黑蹼树蛙为研究对象，取得的研究成果。

“网红”树蛙“飞”下10米高台不是事儿

在西双版纳勐远仙境的热带雨林中，有一种树蛙。该蛙全身碧绿，身体扁平，脚上有宽大的黑色蹼，它们就是“黑蹼树蛙”。

黑蹼树蛙常年生活在热带雨林树冠层，是典型的树栖蛙类。在白垩纪末期大规模物种灭绝事件后，无尾目多个科的一些物种独立演化出了攀爬和滑翔的相关功能，成功地“上树”了，黑蹼树蛙就是其中的代表性物种。

李家堂说：“树栖生活拓展了物种对垂直空间资源的利用，有助于它们躲避天敌，获取丰富的食物资源等。但森林环境复杂的立体结构也对动物的运动能力提出了严苛的要求。”

李家堂介绍，根据蹼占指（趾）间区域的比例，可以将蹼从弱到强划分为无蹼、半蹼、全蹼以及满蹼等类型。研究团队选择了蹼很弱的宝兴树蛙和蹼很发达的黑蹼树蛙做对比，开展滑翔行为学实验。

结果发现，黑蹼树蛙在下降过程中会尽力撑开四肢，依靠满蹼维持空气动力学平衡，使其身体与水平面夹角始终小于宝兴树蛙，而宝兴树蛙则更像是在“跳楼”。这一结果提示蹼是树蛙滑翔行为的关键性状。在“飞蛙”滑翔过程中，张开的蹼足像滑翔伞一样支持其向前滑翔十几米远，并平稳降落在另一棵树上。

探寻蛙蹼发育过程为人类相关疾病提供重要基础材料

滑行靠“蹼”，这种蛙有什么特别的成长经历？探寻蛙蹼的发育过程，对人类又有什么意义？

李家堂说：“人的手脚都有五根手指（脚趾），不过，在发育的过程中，我们的手指并不是一根根长出来的，而是在肢体发育到一定阶段，指间区域的细胞出现大规模凋亡，继而‘刻画’出了手指和脚趾。”

在这个过程中，指间区域细胞凋亡相关基因的表达调控起到至关重要的作用。抑制指间细胞凋亡相关信号通路会导致并指、指骨畸形等疾病，同时也是鸭子的蹼足和蝙蝠的翼膜等物种相关性状形成的关键机制。然而，这种指间凋亡机制仅在羊膜动物中参与五指形成，在两栖动物中极为少见。

“两栖动物蹼足的形成是由指和指间区域生长速率异质性决定的。”也就是说，当指的生长远远快于指间区域的时候形成无蹼，而在指和指间区域具有相似生长速率的时候形成全蹼甚至满蹼。李家堂说，作为一种复杂性状，蹼足不是由单一基因控制的，而是通过多基因之间复杂的调控机制形成的。为了揭示这种调控机制，研究人员选择了两个极端，即蹼很发达的黑蹼树蛙（满蹼）和蹼很弱的宝兴树蛙为研究对象开展研究。

“从野生动物的角度筛选影响四肢发育的基因，对基础科学研究有较大的推动作用。”李家堂说，对这些基础科学问题的探索，将为人类相关疾病如并指症等的防治提供重要基础资料。

来源：成都日报“锦观”

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