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光明日報北京6月19日電（記者齊芳）蛇類是地球上進化較為成功的脊椎動物之一——分布在除南極洲外的各大洲陸地和海洋，并進化出諸如感受紅外線、毒液等“超能力”。然而，關于蛇類的演化卻一直是個謎題。中國科學院成都生物研究所李家堂團隊基于大規模多組學技術與基因編輯等研究手段，全面揭示了蛇類起源及特殊表型演化的遺傳機制。研究支持了蛇類是由蜥蜴演化而來的假說，并從遺傳角度揭示了蛇類四肢喪失、紅外感應“超能力”等產生的重要原因。相關論文發表在19日出版的國際學術期刊《細胞》上。

李家堂解釋：“我們的研究選取了全球極具代表性的不同支系的蛇類，基于染色體水平蛇類基因組數據集構建了有力的蛇類系統學框架，推斷蛇類起源于約1.18億年前早白堊紀，支持了蛇類是由蜥蜴演化而來的假說。”

同時，研究者整合多維度遺傳數據及基因編輯等交叉研究手段，系統闡釋了蛇類的起源與特有表型的演化遺傳機制。為何蛇類四肢缺失？可能是因為它們的PTCH1蛋白特異性缺失了三個氨基酸殘基。為何蛇類僅有一側肺存在？可能是因為它們丟失了控制器官對稱發育的DNAH11和FXJ1B基因。為什么有的蛇類能夠感知紅外線？可能是因為編碼基因和非編碼調控元件的趨同演化，使它們獲得了感知紅外光譜的“超能力”。

李家堂介紹，下一步，團隊將聚焦開發玉米蛇為模式動物，并開展演化發育生物學研究。同時，圍繞蛇毒等重要遺傳資源的挖掘和運用，為抗蛇毒血清及蛇毒衍生藥物的研發提供科學支撐。

“我們之所以研究蛇類，是因為它們在進化歷史上處于脊椎動物演化的關鍵節點，是脊椎動物中的重要類群。”李家堂說，“研究率先啟動了全球蛇類大規模組學研究，闡明了蛇類一些特殊表型的遺傳機制，對理解脊椎動物復雜表型的演化具有重要意義，將為人類相關疾病的防治提供重要科學支撐，推動相關學科的發展。”

《光明日報》（ 2023年06月20日?08版）

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