通过调整特定的基因,科学家们发现了一种将鸡脚上的鳞片永久转化为羽毛的方法。这些结果为鸟类从恐龙进化的起源提供了新的见解。

“像鸟类一样,今天很明显,许多恐龙部分被羽毛和鳞片覆盖,”日内瓦大学遗传学与进化系教授,这项新研究的合著者米歇尔·米林科维奇说。“在鸟类中,情况类似。因此,通过改变这个基因,我们实际上可以扩大或减少被羽毛或鳞片覆盖的身体比例,这取决于这个基因的确切表达时间。

为了进行这种基因转换,瑞士的科学家瞄准了声波刺猬基因(Shh),该基因控制着一种信号通路,该通路在胚胎水平上决定了某些特征的发展。这包括大脑和脊髓;四肢;以及皮肤附属物,如鳞片和羽毛,根据这项研究,该研究近日发表在《科学进展》杂志上。(而且,是的,Shh 是以流行视频游戏的名义角色命名的。

在实验室中,科学家们使用了一种称为“鸡蛋烛光”的过程,该过程涉及使用光源照亮鸡蛋内的血管。这使他们能够确定合适的容器,直接向发育中的胚胎注射激活Shh途径的分子。根据一份声明,在这项研究中,他们使用了肉鸡(Gallus gallus homeus),这些鸡是为商业肉类生产而饲养的。

“我们在第11天进行了注射,这是胚胎上通常出现鳞片的确切时间,”主要作者,日内瓦大学人工和自然进化博士后Rory Cooper告诉Live Science。“如果我们进行注射,即使晚了一天,胚胎已经开始发育鳞片。

卵孵化后,科学家们注意到小鸡的脚上形成了绒毛状的幼羽。根据声明,这些超柔软的羽毛与覆盖身体其余部分的羽毛相当。

“一旦它们孵化,效果就非常明显,”库珀说。“变化持续。一旦鸡长出羽毛,它们就不会回到目标区域有鳞片。

研究人员对变形鸡爪的容易程度感到惊讶,并表示这为团队提供了对这些动物如何进化的新理解。

“羽毛是变化的功能,”Milinkovitch说。“在恐龙中,羽毛可以用来调节动物的内部温度或作为彩色展示。飞行来得更晚了。通过改变一个基因的表达,我们能够产生一系列触发羽毛生长的发育效应,为这些动物的进化提供新的见解。