内耳的进化来自无牙鱼的观点

自RIKEN生物系统动力学中心(BDR)的研究人员和合著者首次描述了哈鱼内耳的发育。这项发表在《自然》杂志上的研究为内耳的进化提供了一个新的故事，从现代脊椎动物的最后一个共同祖先开始。

在试图理解进化过程时，可能有助于比较相关动物的器官，最终帮助我们更好地理解器官发生的过程——器官发生。这一基本思路有助于指导RikEN BDR的仓谷茂领导的内耳协作研究。

故事从下颌骨和无脊椎动物的区别开始。像人类这样的低洼脊椎动物有内耳和三个半规管，让我们能够感知自己的位置，在世界上保持平衡，尤其是能够感受到三维加速度。化石记录显示，古生代的一群无颚鱼只有两条半规管。为了了解这三条运河的演变，研究小组研究了地球上仅存的两种无脊椎动物：七鳃鳗和八目鳗。

七鳃鳗被认为有两个半规管，而盲鳗只有一个。然而，黑鱼不再被认为比七鳃鳗更原始。一系列的分子生物学实验可以阐明这个问题。对控制半规管发育的调节基因的分析表明，所有脊椎动物内耳发育的基本模式都是相似的，包括七鳃鳗和八目鳗。关键基因，如Tbx1和Patched，在所有三种脊椎动物中都在相同的位置表达，并且具有相同的时间。

脊椎动物下颌骨的前后管似乎与七鳃鳗管的前后基因同源，而单一的盲鳗管模型可能是一种进化特征而非原始状态。下颚和无法无天的鱼的区别在于普通小牛的存在，这是一种在下颚连接脊椎动物前后管的结构。目前无法确定普通小腿是下颌脊椎动物得到的还是无颌脊椎动物失去的。

进一步的分析集中在Otx1基因上。这个基因是侧管正确发育所必需的，第三根管是下颌脊椎动物独有的。研究人员发现，尽管缺乏侧管，灯盏细辛和哈鱼在发育过程中都在适当的位置表达Otx1。这有点令人惊讶，因为它的表达被认为导致了水平管道进化的出现。相反，Otx1在耳泡中的表达似乎是所有脊椎动物的古老特征。

通过对动物的研究，我们可以更全面地理解动物代表了下颌骨和无颌类脊椎动物分叉前的谱系。