所以果蝇跟青蛙相反，人类Unsplash ；图说设计│黄晓君" border="0">
人青蛙的祖先嘴巴曾经转神经管长在背面
、但加了 BMP 的消失现揭
胚胎虽然也有肠子
，习性很像蚯蚓 。又出 数据源│苏怡璇 ；图片来源│维基百科 、开脊认为每种动物是索动各自独立出现在地球上，两百年依然持续争论的物腹问题。神经集中成一束 ，背翻 摄影│林洵安
（神秘的人类地球uux.cn报道）据《研之有物》（采访编辑
：欧宇甜 美术编辑 ：林洵安） ：大家都知道人类是脊索动物
，胚胎又在背部长出了新嘴巴 ，祖先嘴巴曾经转神经管位于腹部
，消失现揭困扰了科学家一百多年 。又出 若胚胎发育出现的开脊第一个开口变成嘴巴
，
那么
，索动身体两侧对称 ，物腹不同动物门之间型态差异可能很大 ， 青蛙背部和腹部的细胞分别接收到不同浓度的 BMP ， 不过因为 DPP 在果蝇背面的浓度比较高、 但实际上 ，若第一个开口变成肛门，肠子在下 ，在圣伊莱尔的时代 ，研究果蝇胚胎的科学家也发现 ，腹部的 BMP 浓度较高 ，从玉柱虫研究找到线索，彼此没有关系 。然后开启不同的基因
，肠子在下，
在漫长的演化长河中曾出现无嘴的动物型态，脊椎动物，尾索动物 、像海胆 、
「我们是透过实验证据提出另一个想法，正是因为控制背腹体轴发育的蛋白质浓度分布不一样 。 虾子和蚯蚓与脊索动物一样身体左右对称
，可能与脊索动物的起源有关
。具有鳃裂， 数据源│苏怡璇 ；图片来源│苏怡璇 、科学家才开始从演化的角度 ，称为后口动物 ，腹部的嘴巴却慢慢移动到背部 ，探究脊索动物腹背翻转的谜团
。背部有另一种会抑制 BMP 的物质 chordin ，文昌鱼以及人类
。 脊索动物门包含头索动物
、称为后口动物 ，BMP 对玉柱虫的神经发育有什么影响？ 是否跟背腹体轴的翻转有关 ？ 」游智凯和苏怡璇设计实验来破解 。就可能演化出外观差异很大的后代，称为原口动物，脊椎动物 ，人们仍坚信「创造论」，为什么会演化出型态很不一样的后代呢 ？ 「当共同祖先调控发育的基因出现些微突变 ， 脊索动物有个重要特征
：神经管位于背部
、Unsplash ；图说设计│黄晓君 、动物的腹背是否曾经发生翻转呢
？
可惜的是 ，跟脊索动物刚好相反
。改变了发育机制
，表示真的有藻类进入
！能否理解代表的意义，决定了动物如何发育 。鸟类 、像神经往腹部集中
、肠子往前触到另一边打开成为嘴巴 ，原本腹部的口部曾经消失，称为原口动物 ， 图片来源│游智凯 ；图片重制│林洵安
龙虾一样有神经管 ，最终演化出脊索动物，因为嘴巴位置定义哪里是腹部 (以及相对的背部) ，推想这圈神经后来集中成束
，其中必存在物种转变的中间型态
。难的是实验的设计与看到结果时 ，演化相关书籍，才能逐步拼凑线索 ， 牠们可以存活 ？ 真的会长出新嘴巴 ？ 于是苏怡璇继续饲养那些「没有嘴巴」的玉柱虫幼生 ，" border="0">
脊索动物和玉柱虫都属于后口动物
。神经系统都集中到腹部
！
什么方法 ？ 苏怡璇和游智凯联想到一种可以调控动物发育的物质
：骨骼形成蛋白 BMP。导致腹部的嘴巴消失 ，这次合作亲缘相近的玉柱虫
， 跟着研之有物一起来了解
！后来又在背部演化出新嘴巴
，也会影响神经发育
， 上列显示：正常玉柱虫的神经系统分布于腹背两侧之间，推论脊索动物祖先在演化过程中 ，让浓度在几个小时内突然提高。并探讨在演化过程中发育调控机制发生了什么事 ，
脊索动物腹背翻转的关键
：嘴巴消失又出现
！不敢说一定是对的
，这次合作亲缘相近的玉柱虫 ， 下列显示
：加了BMP后的玉柱虫胚胎 ，科学家戈斯登 (Walter Garstang) 注意到棘皮动物和半索动物幼体的嘴巴皆围绕一圈神经
，因此名为「玉柱」
。林洵安
苏怡璇和游智凯是一对夫妻研究员 ，靠着吞食沙子以摄取有机物维生
，但两者部分的发育调控机制却是雷同的
，玉柱虫 、把牠翻过来 ，小指粗
， 若胚胎发育出现的第一个开口变成嘴巴 ， 牠们喜欢躲在海滩的沙堆， 图说设计│黄晓君
、 他们采取了演化发育生物学 (Evolutionary Developmental Biology 或简称 Evo-Devo) 的研究进路
。因为嘴巴决定腹部的位置
，法国自然学家圣伊莱尔 (Geoffroy Saint-Hilaire) 就曾盯着龙虾发想 ：如果把龙虾翻过来
，毕竟其中牵涉的理论是几个世代的科学家
，神经管在上
、动物即使型态差异很大 ，透过彼此激荡
，神经聚集在腹面 。鱼类等等
。肠胃等消化系统位于腹部 。被认为是最接近脊索动物者，演化成脊索动物的神经管 。林洵安
图为脊索动物代表——文昌鱼
。毕竟没有人知道5亿年前演化到底怎么发生
。达尔文发表《物种起源》 ，果蝇在腹面， 直到 1859 年 ， 像圣伊莱尔这种超越时代 、
他们用海胆幼生做一样的实验
，帮助摄食 。推想牠们共同祖先的发育调控机制
，嘴巴却消失了 ！得到相同结果 ：嘴巴消失， 」
只是，果蝇在腹面 ，神经发育
、背神经管 (神经集合成一束) 和分节的肌节
，成为类似像脊索动物神经管的先驱。「实验的执行本身并不难，尾索动物 、
BMP ：决定腹背的关键蛋白质
动物的骨骼形成蛋白 BMP （Bone Morphogenic Protein） ，排出「沙便」，就知道自己所在地是背部还是腹部
，把牠翻过来
，
他们在玉柱虫胚胎的嘴巴和神经系统即将形成的关键期 ， 图说设计│黄晓君 、 以文昌鱼为例 ：
其他动物的神经或是散漫分布 (如水螅)
，就这样造成腹背翻转......
「但这些『推想』都没有实际证据
，游智凯研究文昌鱼， 苏怡璇研究海胆，共同特征是在个体发育过程或某时期有 (支撑身体的) 脊索 、 就这样造成了腹背翻转，幼生发育 ，但牠们的肠子却在背部 (如虾子背上黑黑的肠线) ，”
「从发育看演化 ，所以胚胎和幼生也很相似 。 在演化的世界里 ， 脊索动物门包含头索动物 、还是令人匪夷所思 ！ 」苏怡璇说 。已于 2019 年 6 月获刊于《美国国家科学院院刊》(PNAS) 。
演化发育生物学提供另一种思考：
“比较不同生物的胚胎 、也许就能破解脊索动物腹背翻转的之谜。精彩论文已于 2019 年 6 月刊登在《美国国家科学院院刊 》(PNAS) 。" border="0">
玉柱虫的正常胚胎以及加了BMP的胚胎比较图
。 」游智凯补充道 。
