小恐龙的历险：恐龙变鸟的奇趣旅程

小恐龙的历险：恐龙变鸟的奇趣旅程如同布鲁萨特的其他项目一样，阿布赞诺夫的工作成果挑战了“有希望的怪物”理论，而且在基因的尺度下也同样适用。喙的生成不需要特别的进化飞跃或者大规模的基因变异。相反，阿布赞诺夫展示了成就微观进化的同样一股力量——在物种内部的极小变化——同样也导致了宏观的进化，进化出了新的特征和新的物种。这个发现强调了单个分子的变化是如何导致主要结构产生变化的。“鸟类借用存在的工具造就了一副新的面孔，”阿布赞诺夫说，“它们没有产生新的基因或是创造出新的途径，仅仅改变了已经存在的基因而已。”现代鸟类中，一组被认为是前颌骨的骨头融合形成了喙。其结构与恐龙、鳄鱼、远古鸟类和其他脊椎动物截然不同，而后者前颌骨保持分离，塑造了鼻子的形状。为了找出变化是如何出现的，研究人员从一系列动物中标记了表达前颌骨的两个基因的活动：短吻鳄、鸡、老鼠、蜥蜴、龟和鸸鹋（又名食火鸟），所有能够使人联想到远古鸟类的现存物种。他们发现，爬行动物

研究进化史遇到的问题是：无法精确知道当时究竟发生了什么。科学家们无法准确地解释鸟类是如何由恐龙进化而来的，也不知道哪一类的特征对转变至关重要。但是通过对进化学、遗传学和生物学这三个领域的交叉，他们现在可以探究特殊的生理特征是如何出现的。

阿布赞诺夫对喙的出现有着极大的兴趣，鸟类可以用这一特别的结构寻找食物、洁净自己、筑巢和照顾幼鸟。他认为鸟类广泛地成功不只是源于它们的飞行能力，而是其惊人的多功能性的喙。“现代鸟类在它们的面部上演化出了爪子，”他说。

阿布赞诺夫，布胡拉尔和他们的合作者在他们对鸟类进化的洞察力之下，挖掘出了帮助鸟类喙形成的进化机制。上个月在《进化》（Evolution）杂志上发表的新研究显示，只需要一丁点的基因变异就能把鸟类的面部特征变得跟恐龙相似。

现代鸟类中，一组被认为是前颌骨的骨头融合形成了喙。其结构与恐龙、鳄鱼、远古鸟类和其他脊椎动物截然不同，而后者前颌骨保持分离，塑造了鼻子的形状。为了找出变化是如何出现的，研究人员从一系列动物中标记了表达前颌骨的两个基因的活动：短吻鳄、鸡、老鼠、蜥蜴、龟和鸸鹋（又名食火鸟），所有能够使人联想到远古鸟类的现存物种。

他们发现，爬行动物和哺乳动物都针对此进化出了特殊的鼻翼。一方面，鸟类在脸部正前方进化出了整体化的口鼻器官，而另一方面，研究人员在短吻鳄的身上找到了和恐龙相似的鼻子和前颌骨，要研究恐龙的话可以从短吻鳄下手。不仅如此，研究人员在鸟类胚胎中将鸟类面部特征的表现基因做了沉默处理，以期揭开鸟类特有的基因表达模式（但是考虑到伦理问题，这些胚胎将不会被孵化出来）。

结果是：经过处理的胚胎发育出了一张像恐龙的脸。“他们培育出的小鸡胚胎更像是已经灭绝的恐龙，”德克萨斯大学古生物学家蒂莫西·罗尔说。

这个发现强调了单个分子的变化是如何导致主要结构产生变化的。“鸟类借用存在的工具造就了一副新的面孔，”阿布赞诺夫说，“它们没有产生新的基因或是创造出新的途径，仅仅改变了已经存在的基因而已。”

如同布鲁萨特的其他项目一样，阿布赞诺夫的工作成果挑战了“有希望的怪物”理论，而且在基因的尺度下也同样适用。喙的生成不需要特别的进化飞跃或者大规模的基因变异。相反，阿布赞诺夫展示了成就微观进化的同样一股力量——在物种内部的极小变化——同样也导致了宏观的进化，进化出了新的特征和新的物种。

确切地说，基因如何调节小的变化可能既是喙出现的最初力量，其经过数百年的进化而成，同时也是喙形状多样性的原因，这样的改变只需要几代。“简单的基因调节也会产生重要的影响，”阿布赞诺夫说。

布胡拉尔和阿布赞诺夫计划进一步深挖这件事：喙和鸟类头骨是如何进化的问题，用同一个方法来控制大脑和头骨发育的不同特征。“这一工作还只探到一点皮毛而已，”布胡拉尔说。

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