獨(dú)特基因幫蠑螈用皮膚呼吸

幾乎所有陸地動(dòng)物都需要肺來生存。全球最大的蠑螈群是一個(gè)罕見例外。如今，研究人員了解了這些兩棲動(dòng)物是如何通過皮膚呼吸的。

一個(gè)關(guān)鍵肺部基因的拷貝能改變其活躍的區(qū)域，從而使皮膚能有效地進(jìn)行氣體交換。研究人員在日前于美國波特蘭舉行的綜合與比較生物學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)上報(bào)告了這一發(fā)現(xiàn)。

肺的喪失代表著重要的進(jìn)化改變，而這種改變被認(rèn)為會(huì)對任何物種的大小、生活方式和行蹤帶來限制。然而，來自一個(gè)被稱為無肺螈科的蠑螈家族的448個(gè)物種一定沒有得到這一信息。它們在西半球、韓國和意大利游蕩，體長為25～27毫米，并且從洞穴到樹梢，四處為家。

演化發(fā)育生物學(xué)家追蹤了其中一個(gè)物種——暗棕帶顎蠑螈的胚胎發(fā)育，并且發(fā)現(xiàn)，盡管肺的確開始形成，但它們從未發(fā)育完全。相反，該物種的皮膚上生長出額外的血管。對這種動(dòng)物和其他脊椎動(dòng)物基因活性進(jìn)行的研究還表明，這些脊椎動(dòng)物的肺內(nèi)擁有一個(gè)以兩種拷貝存在的關(guān)鍵基因。該基因只在有肺蠑螈的肺內(nèi)活躍，但在無肺物種的皮膚、嘴巴和喉嚨中活躍。它編碼一個(gè)幫助細(xì)胞膜更容易接受氣體交換的蛋白，而且其在皮膚和嘴巴中的存在有助于解釋為何一些蠑螈根本不需要肺。

研究人員表示，這種最新發(fā)現(xiàn)的蛋白被稱為表面活化蛋白，可能對治療人類的呼吸疾病有所幫助。