The annual killifish lives in regions with extreme drought. A research group at the University of Basel now reports in Science that the early embryogenesis of killifish diverges from that of other species. Unlike other fish, their body structure is not pr
每年都有一次的基利鱼生活在极度干旱的地区。巴塞尔大学的一个研究小组现在在《科学》杂志上报道说,溪鱼的早期胚胎发生与其他物种的胚胎发生不同。与其他鱼类不同,它们的身体结构从一开始就不是预先确定的。这可以使该物种在干旱期毫发无损地生存下来
绿松石底鱼栖息在条件极端的地区。该物种原产于非洲,由于其独特的生命周期,可以在长期干旱中生存。在潮湿时期,它们把受精卵产在泥里。当海水干涸时,成鱼就会死亡,而胚胎则通过进入滞育而在干泥中休眠。一旦下雨,胚胎的发育就会继续
与其他动物相比,溪鱼的早期胚胎完全分散到单个细胞中,这些细胞随后聚集形成体轴和胚胎本身。因此,弗氏诺托布兰奇鱼的胚胎发生和生命周期适应了其环境条件
巴塞尔大学Biozentrum的Alex Schier教授团队以及哈佛大学和西雅图华盛顿大学的研究人员发现,溪鱼的早期胚胎发生在分子水平上也与其他鱼类不同
Schier说:“通常情况下,鱼胚胎的背腹体轴,即背部和腹部,已经由母亲决定了。”。“我们发现,溪鱼的胚胎细胞不是母体预先形成的,而是自组织形成体轴。”研究人员在他们的文章中描述了溪鱼的背腹轴是如何形成的所谓的葫芦娃因子在鱼类早期胚胎发育中起着决定性作用。它从母亲传给胚胎,并决定身体的背腹轴。这对于形态发生以及器官的正确形成和定位至关重要
Schier解释道:“以前,人们认为葫芦娃对轴心的形成是不可或缺的。”。“我们现在已经能够证明这种因子在killifish中是不活跃的。胚胎细胞自己找到正确的位置,它们在解离后完全自我组织。”与其他鱼类相比,killifish的背腹轴的确定发生在后期,并受胚胎因子的调节。Schier说:“胚胎几乎神奇地出现了。”。Schier说:“这种情况到底是如何发生的,目前尚不清楚。”。基利鱼胚胎中缺乏母体预模式可能会提供生存优势,防止旱季受损细胞的积累或身体结构信息的丢失
Schier总结道:“我们的研究表明,进化在极端环境施加的选择性压力下找到了替代的发展途径。”