自然2024 年 10 月 8 日

经过大卫·尼尔德

（哈佛大学）

北海知更鸟（Priionotus carolinus）是海洋中较不寻常的鱼类之一，它们利用腿状的鳍在海底拖行。

新的研究表明，这些附属物不仅有助于定位，还可以让鱼“品尝”在寻找食物时遇到的任何东西，这一发现可以解释为什么其他海洋生物会跟随这种鱼寻找残骸。

这种奇怪的跟随领导者的游戏促使这项新研究背后的国际团队更仔细地分析北海知更鸟，在实验室条件下对圈养鱼进行测试，发现埋藏的贻贝。

对捕获的鱼的观察显示，它们会沿着水箱的沙底进行短暂的游泳和漫步，并间歇性地抓挠，逐渐发现隐藏的食物。由于没有发现任何海水控制胶囊，看来他们有隐藏的感觉。

海知更鸟检测和挖掘隐藏食物的能力使人们发现，这种鱼细长的腿上覆盖着感觉乳头，这些乳头类似于我们舌头上的微小凸起，里面布满了触觉敏感的味觉感受器。

北海知更鸟在行动。 （哈佛大学）

通过更深入地研究动物的基因组，研究小组还找到了负责这些特殊附肢发育的基因，并弄清楚了感觉乳头的适应能力是如何在某些海知更鸟品种中进化的，而在其他品种中则不然。

哈佛大学细胞生物学家和电生理学家科里·阿拉德说： “海知更鸟是具有非常不寻常、非常新颖特征的物种的一个例子。” “我们想用它们作为模型来问，如何制造新器官？”

遗传分析意味着研究人员能够确定tbx3a基因是这些腿部感觉适应的关键。在具有该基因功能失调的鱼类中，腿部、乳头的形成和食物清除行为受到不利影响。

感官依恋随着时间的推移而演变。 （莉莉·苏西）

另一个发现是，第二批海知更鸟不具备同样的用腿品尝和挖掘食物的能力。事实证明，这是因为这些鱼是不同的物种，Priionotus evolans；一种用腿行走的海知更鸟，但缺乏其亲属的感官能力。

研究人员发现，“味足”物种只出现在少数几个地方，这表明从进化的角度来看，这种感觉适应可能是最近才出现的。更重要的是，这些基因的配置方式在包括人类在内的许多其他物种的肢体发育中很常见。

哈佛大学细胞生理学家尼古拉斯·贝洛诺 (Nicholas Bellono)表示：“这种鱼使用与我们四肢发育相同的基因长出腿，然后利用与我们舌头品尝食物相同的基因重新调整这些腿来寻找猎物，这非常疯狂。” 。

这项研究背后的团队表示，解释野生生物（在本例中为北海知更鸟的感觉肢）如何发展出如此复杂的特征，也有助于了解其他物种，甚至是不太知名的物种。

斯坦福大学发育生物学家戴维·金斯利 (David Kingsley)表示： “虽然许多性状看起来很新，但它们通常是由早已存在的基因和模块构建而成的。” “这就是进化的运作方式：通过修补旧的东西来构建新的东西。”