肛門從何而來有新說法
肛門是一項極其成功的進化創新，但它究竟如何演化而來？一項遺傳學分析表明，它最初可能是用于釋放精子的開口，后來與腸道融合——這是進化改變結構的典型例子。近日，相關研究成果公布于預印本平臺bioRxiv。
肛門的進化可能推動了包括人類在內的所有高級動物的身體結構。圖片來源：MattLphotography/Alamy
挪威卑爾根大學的Andreas Hejnol說：“一旦存在孔洞，你就可以將它用于其他用途。”
學界認為早期動物先演化出口腔和腸道，后出現肛門，因為水母等簡單生物至今仍保留這種身體結構。 Hejnol解釋說，這類生物必須將上一餐的殘渣從口中排出后，才能再次進食。
關于早期動物是如何進化出肛門的一種觀點是，口腔和肛門源于同一個開口，后來一分為二。然而，在2008年，Hejnol團隊發現，控制口腔發育的關鍵基因與控制后腸發育的關鍵基因完全不同，這表明肛門有一個獨立的起源。現在，他認為他已經追蹤到了這一起源。
Hejnol和同事一直在研究博克異渦蟲，這是一種在海底發現的蠕蟲狀生物，它有口腔和腸道，但沒有肛門，可能是介于水母祖先和首批有肛動物之間的古老群體的活體代表。
現在，他們發現，雄性博克異渦蟲有一個單獨的開口用于釋放精子，這個開口被稱為生殖孔。而雌性沒有開口，通過口部排卵。研究團隊還發現，控制有肛動物后腸發育的幾個關鍵基因也控制著博克異渦蟲生殖孔的發育，這表明它們之間存在進化上的聯系。
“情況可能是生殖孔已經存在，而消化系統就在附近。”Hejnol說，“然后，它們就融合了。它們相互連接，形成了一個共同的開口。”
“數據非常令人信服。”英國倫敦大學學院的Max Telford說，“我研究異渦蟲已經很長時間了，從未注意到它有生殖孔，這真是令人驚訝。”
追溯肛門的起源并非只是出于好奇，從口腔到肛門的貫穿通道奠定了一個至今仍在使用的身體結構。“我們周圍幾乎所有動物的存在都可能與這一貫通通道有關。” Telford說。
然而，Telford認為博克異渦蟲并沒有把人們引向正確的方向。他推測該動物所屬的群體曾經有一個與生殖孔相連的肛門，然后失去了肛門。換言之，Telford認為，這個群體是在肛門演化后出現的，而非代表肛門出現前階段的動物。Hejnol認為他的解釋更有可能，但現在還沒有辦法結束這場爭論。
相關論文信息：https://doi.org/10.1101/2025.02.10.637358
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