“第三眼”的概念通常與超越物理世界以外的感知聯系在一起，但在一個新的科學案例中，“第三眼”的概念對進化發展提供了線索。
研究人員故意對一只普通的甲蟲進行了基因改造以開發第三只功能眼，就在它的前額正中。
事實上，這次的研究是建立在以前的研究上的，之前他們使一只甲蟲意外地長出第三只眼睛。這兩項研究都是由印第安納大學的博士后Eduardo Zattara主導的。
印第安納大學的研究員Armin Moczek解釋說:“發育生物學是非常復雜的，部分原因是沒有眼睛、大腦、蝴蝶翅膀或龜殼的單一基因。”
“相反，成千上萬的個體基因和數十個發育過程聚集在一起，形成了這些特征。我們還了解到，進化出一種新的身體特征就像用樂高積木來構建一個新的結構，是在新環境中重新使用和重組“舊”基因和發展的過程。”
這意味著，進化的新特性可能并不像科學家以前認為的那樣復雜，需要較少的基因改變。
在最初的研究中，研究小組關閉了一個參與蜣螂頭部發育的基因，這引起了他們頭部結構的巨大變化。
甲蟲們失去了它們的角，在它們的頭部中間形成了一個復合眼睛。而且這種方法只適用于有角的甲蟲，對其他種類并不適用。
Zattara去年表示：“我們驚訝地發現，關閉一個基因不僅會關閉甲蟲角和頭部主要區域的發展，而且會在新的位置發展復雜結構，例如復眼。”
“事實上，這一現象在Tribolium（擬谷盜屬也稱雜擬谷盜，一種害蟲，主要以食用菌、玉米等多種糧食）中沒有發生，這一點同樣重要，因為它表明正交基因已經獲得了一種新的功能：只有在有角甲蟲高度改良的頭部才能引導頭部和角部的形成。”
異常器官的發育—— 稱為異位器官，是一種科學家用來試圖理解新的身體特征如何演變的技術。
這種技術已經在果蠅身上得到了實現。1995年一個科學家小組發表了一篇論文，描述了他們如何在果蠅的翅膀和腿上生長出異位的眼睛。
相比之下，Zattara團隊的工作則簡單得多。他們的目的是為了在兩種類型的圣甲蟲，即在Onthophagini和Oniticellini中有意識地生長第三只眼睛。方法是基于早前的研究上只清除一個單一的基因——與他們先前的研究相同的大腦發育基因。
實際上，甲蟲發育的第三只眼睛是由兩眼融合而成的。甲蟲們失去了它們的角或者長出了更小的角，這與早先的研究一致。
研究小組隨后進行了多項測試，以確認新眼睛與正常眼睛具有相同的細胞類型、基因、神經連接和行為反應。
“這項研究實驗性地破壞了一個主要基因的功能。而且為了應對這種混亂，頭部發育的其余部分重新組織起來，在一個新的地方產生一個高度復雜的特征：一只復合眼睛在頭中間”Moczek說。
“而且，真的有用！”
這項研究有助于了解器官是如何發展和成為身體的一部分的，而這些知識反過來又可以證明，人工實驗室培養的器官，無論是對于研究還是醫學目的都是有用的。
該小組的論文已發表在PNAS雜志上。
作者:Michelle Starr
原創編譯：梓色揚光
原文鏈接：https://futurism.com/genetically-modified-beetles-grew-fully-functional-third-eye/
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