耳乌贼视觉和神经系统的单细胞图谱强调了趋同演化的分子原理
‘A single-cell atlas of the bobtail squid visual and nervous system highlights molecular principles of convergent evolution’

头足纲和脊椎亚门动物的视觉系统是趋同演化的典型例子,但人们对它们的分子机制尚不十分清楚.本文作者研究了柏氏四盘耳乌贼(Euprymna berryi)的98537个单细胞转录组,以了解头足纲视网膜和视叶与脊椎动物视网膜之间的关系.研究者确认了头足纲视网膜总体上相对简单,但鉴定出两种表达不同r-视蛋白的相关感光细胞亚型.相比之下,成年视叶包含多种神经元和神经胶质细胞类型,其中多巴胺能神经元占主导地位.研究者表明,头足纲特异性基因重复可能促成了这种细胞类型的多样化.通过比较幼体和成年体视叶中的神经元细胞群,研究者发现随着年龄的增长,它们会转向使用多巴胺能神经递质,这表明它们正在经历成熟过程.研究者进一步鉴定出基于FMRF酰胺的逆行信号,该信号从视叶向视网膜传递,这从分子角度支持了头足纲视叶皮层与脊椎亚门内视网膜在视觉信号处理方面的功能相似性.最后,通过与脊椎动物和节肢动物细胞的比较分析,研究者推测两侧对称动物祖先的眼睛中可能已经存在两种光感受器类型和两种神经元群.
作者Daria Gavriouchkina, Yongkai Tan, Elise Parey, Fabienne Ziadi-Künzli, Yuko Hasegawa, Laura Piovani, Lin Zhang, Chikatoshi Sugimoto, Nicholas Luscombe, Ferdinand Marlétaz & Daniel S. Rokhsar 发表于Nature Ecology & Evolution