《自然》：我们的“头”是怎么长的？一种没头的动物透露了谜底作为脊椎动物

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作为脊椎动物，我们拥有一款很不错的头。与无脊椎动物相比，脊椎动物的头在处理感觉信息上实现了“创新” ，为分布广泛、数量众多的感觉细胞提供了充足空间，于是我们可以更好地感知环境中的大量刺激和不断变化。放到漫长的演化过程中去看，这样的头为生存提供了优势。
外部刺激传到大脑时，分布于脊椎动物整个头部的神经节，是从感觉器官接收信息的重要中转站。而这些神经节，即颅感觉神经节（CranialSensoryGanglia）是如何形成的，则成为动物演化时尚中的一个重要节点。

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顶尖学术期刊《自然》的最新一期上，一支国际研究小组揭示了脊椎动物头部感觉神经节的来源。他们发现，决定头部感觉神经节的遗传程序，可以追溯到一类非常原始的动物——被囊动物。有趣的是，这类动物在生长时尚的过程中会逐渐失去自己的“头” 。
科学家们研究了一类叫做海鞘的海洋动物。系统时尚学上，海鞘与我们脊椎动物同属脊索动物门，但它们是被囊动物亚门的代表，过去也叫尾索动物。

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▲这项研究的”主角“
玻璃海鞘（
Cionaintestinalis
）（图片来源：perezoso/wikimedia）
自然界有数千种不同的海鞘，成体外形各异，有的像一坨口香糖，有的像一团泡泡，附着在岩石上不会动。
【《自然》：我们的“头”是怎么长的？一种没头的动物透露了谜底】别看它们都长得“没头没脑”的，小时候却不这样。幼虫有点像蝌蚪，前端有眼点等感觉器官，一条软软的脊索支撑着躯干，脊索背侧有神经管。但长着长着，海鞘就变了，经历一种叫做“逆行变态“的时尚过程，脊索与尾部消失，神经系统退化，感觉器官消失，最后体壁形成一层保护性的被囊——被囊动物由此得名。

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UteRothb?cher教授实验室中的海鞘（图片来源：因斯布鲁克大学官网）
“被囊动物就像脊椎动物的进化原型， ”研究作者之一、奥地利因斯布鲁克大学的UteRothb?cher教授解释说。 “这些被囊动物的成体之间有很大的解剖学差别，因为它们适应了不同的生态位。要研究它们的进化也就变得很复杂。但在胚胎阶段，可以找出它们共同的结构和机制，而我们与被囊动物的共同祖先可能就与被囊动物的幼虫非常相像。 ”
科学家们在这项工作中研究了一种同源盒转录因子
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在玻璃海鞘中的作用。用CRISPR-Cas9技术，研究人员将
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从海鞘的基因组中敲除，或是用转基因的方法，让这个基因在体内过量表达。
实验结果表明，
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控制着海鞘尾部双极尾神经元（bipolartailneuron）的分化。相应地，在脊椎动物中，这一基因对颅感觉神经节起作用。

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显微镜下的海鞘胚胎，荧光标记显示出了尾部的双极尾神经元（绿色所示）和表皮细胞（紫红色所示）（图片来源：参考资料[3]；Credit：AlessandroPennati）
更令人惊讶的是，科学家们尝试着把七鳃鳗的
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片段插入海鞘的DNA中，结果这些七鳃鳗的基因片段可以像海鞘自己的