中国科学院刘佳 苏马水族馆的原翅目动物
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koh
0 水到陆地的转变是脊椎动物进化史上的一次飞跃，也是脊椎动物进化史上最重要的科学问题之一
先前的研究表明脊椎动物在硬骨鱼中着陆
由中国科学院昆明动物研究所领导的一个研究小组，与国内外研究人员合作，通过对非洲肺鱼、比丘鱼、白鲟、弓背鲑和短吻鳄的基因组研究，揭开了脊椎动物由水向陆地过渡的神秘面纱
他们在两项研究中报道了这一发现，这两项研究都发表在《细胞》杂志上
研究人员分析的五个物种属于现存硬骨鱼类的两大类(叶鳍鱼类和鳐鳍鱼类)
肺鱼是现存最接近四足动物的物种，拥有最大的基因组(40Gb)，是人类基因组的10倍多
研究人员发现，与肢体灵活性相关的功能性元素可能起源于软骨鱼类，在叶鳍和鳐鳍硬骨鱼中是保守的，但在硬骨鱼中则完全丧失
原始的肺也可能起源于硬骨鱼的共同祖先，尽管在大多数鳐鱼中，肺被鱼鳔所取代
研究人员在分析中加入了肺鱼，他们提出脊椎动物从水到陆地转变的进化可能发生在基因创新的三个关键步骤中
第一步是硬骨鱼的共同祖先已经有了最初的呼吸空气的能力和相对分子基础
第二步是通过出现更多的与呼吸相关的基因和肉翅亚纲动物的功能成分来增加空气呼吸能力
第三步可能源于进一步的基因创新，如更多的基因和功能元件，为水到土地的转变提供了最后的关键基础
此外，研究人员发现，与肢体运动相关的功能也在逐渐进化
肱骨是肉鳍鱼类前肢的近端基元，它是由基鳍鱼类的后翼状胬肉演化而来，桡骨可能起源于肺鱼和四足动物的祖先，五趾肢最终出现在四足动物中
此外，他们还表明水到陆地的转变也伴随着循环系统、大脑和运动系统的共同进化
这些研究的发现对于理解脊椎动物从水到陆地的进化机制和过程非常重要
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