洞穴蜘蛛如何演化出眼睛?研究首次揭示其發展歷程
地球
03-19
研究團隊決定深入探討一種名為Tegenaria pagana的洞穴蜘蛛。Tegenaria屬的蜘蛛之所以引人注目,是因為該屬下的不同物種展現了廣泛的適應性,有些保留了眼睛,有些則因應生活環境的光線條件而大幅退化甚至完全失去眼睛。該屬共有135種蜘蛛,其中11種棲息於以色列的洞穴中。
研究團隊以漏斗網蜘蛛Tegenaria pagana為研究物件,從受精到孵化全程觀察其胚胎發育,並特別關注與眼睛發育相關的基因表現,尤其是被稱為視網膜決定網路(Retinal Determination Network, RDN)的基因群。研究發現,無論蜘蛛的眼睛表現如何,sine oculis基因在Tegenaria屬蜘蛛的眼睛發育中都扮演了重要角色。
這項研究對於比較Tegenaria屬中眼睛退化程度不同的物種提供了重要參考。研究團隊發現,即使是看似密切相關的蜘蛛,其基因表現也可能存在顯著差異。研究作者Efrat Gavish-Regevin博士表示:「這項研究為理解發育和遺傳因素如何影響蜘蛛眼睛的形成提供了重要參考。以色列洞穴中的多種Tegenaria物種展現了不同程度的眼睛退化,我們的研究為未來探討地下環境中視覺退化的演化奠定了基礎。透過建立Tegenaria pagana的發育框架,我們可以開始探索遺傳調控網路如何促進形態適應以應對環境變化。」
此外,這項研究也可能有助於解釋那些在基因層面上失去眼睛的物種如何發展出其他感官來補償,例如更發達的觸覺或更敏銳的化學感受器。這篇研究論文已發表在《EvoDevo》期刊上。