据央视新闻报道，来自中国科学院成都生物研究所的李家堂科研团队，以云南省西双版纳地区的“飞蛙”——黑蹼树蛙为研究对象，历时四五年时间，成功解析出“飞蛙”树栖适应性复杂性状的遗传基础，并在一篇报告中阐明了与其滑翔行为相关表型的调控机制。
该成果对人类并指症等相关疾病的防治和治疗有重要基础科学价值，于3月15日在国际学术期刊《美国科学院院刊》上发表。 会“飞”的黑蹼树蛙 2021年，研究人员在云南勐远仙境的热带雨林中科学考察时发现，黑蹼树蛙通常栖息在两米至十余米高的树上，它全身碧绿，身体扁平，脚上有宽大的黑色蹼，这也赋予了它强大的滑翔能力。 当黑蹼树蛙寻找猎物或是受到威胁时，会从高处跳下，张开指（趾）间宽大的蹼往低处滑翔。而网友们也将这种会滑翔的“飞蛙”称作“望天神蛙”。 目前已知黑蹼树蛙的最高栖息高度为57米，为目前树栖蛙类停留的最高纪录。根据树蛙蹼占指（趾）间区域的比例，可以将蛙的蹼划分为无蹼、半蹼、全蹼以及满蹼等类型。那么，黑蹼树蛙这么强大的能力，是否与蹼有关？ 为此，研究人员将它与无蹼的宝兴树蛙做了对比实验，并开展了滑翔行为学实验，结果发现，黑蹼树蛙在滑翔过程中会张开蹼，使其像滑翔伞一样向前滑翔直至平稳降落在另一棵树上。而宝兴树蛙因为无蹼的关系，在高处往低处跳跃时，更像是在“跳楼”。 此实验表明蹼在树蛙滑翔过程中起到重要作用，即蹼是树蛙滑翔行为的关键性状。 滑翔靠蹼，树蛙强大的滑翔能力有没有借鉴之处？ 以黑蹼树蛙的滑翔机制为例，已知蹼在树蛙滑翔过程中起到重要作用，那么黑蹼树蛙用怎样的滑翔姿态才能拥有最大受力面？从高空滑翔着陆到叶面上是如何实现最小缓冲的？ 以上问题，通过对树蛙进行一系列研究，将对日后我国的空中飞行器、极限运动辅助装置等设备的仿生机制运用场景起到重要作用。 探寻树蛙的蹼，对人类有什么意义？ 每个人出生时手脚都有五根手指（脚趾），但我们的手指却并不是一根根长出来的，而是肢体发育到达一定阶段时，指间区域的细胞出现大规模凋亡，继而“刻画”出了手指和脚趾。在这个过程中，指间区域细胞凋亡相关基因的表达调控起到至关重要的作用。 而抑制指间细胞凋亡相关信号通路会导致并指、指骨畸形等疾病，同时也是鸭子的蹼足和蝙蝠的翼膜等物种相关性状形成的关键机制。 然而，这种指尖凋亡机制却仅在羊膜动物中参与五指形成，在两栖动物中极为少见。两栖动物蹼足的形成与羊膜动物不同，两栖动物蹼足的形成是由指和指间区域生长速率异质性决定的。 简单来说就是，当指（趾）的生长远快于指间区域的时候形成无蹼，而当指（趾）的生长与指间区域具有相似的生长速率的时候形成全蹼甚至是满蹼。也就是说，指和指间区域生长速率异质性和指间凋亡是动物形成自由指的关键机制。 而作为一种复杂性状，蹼足不是由单一基因控制的，而是通过多基因之间复杂的调控机制形成的。而对其调控机制的解析将有助于我们对肢体发育模式形成更全面的了解，对基础科学研究有较大的推动作用。 据李家堂所说，日后，科研团队将进一步探索，指间凋亡机制是如何被整合进羊膜动物肢体发育模式中的？为什么指和指间生长速率异质性能在两栖动物中塑造出自由指，但却不足以塑造羊膜动物的自由指？指间凋亡机制与指间生长速率异质性是否存在某种关联？ 以上这些问题都需要李家堂科研团队在之后的研究中持续探索，而对这些科学问题的探索，将为人类相关疾病如并指症、指骨畸形等的防治提供重要的基础资料！
该成果对人类并指症等相关疾病的防治和治疗有重要基础科学价值，于3月15日在国际学术期刊《美国科学院院刊》上发表。 会“飞”的黑蹼树蛙 2021年，研究人员在云南勐远仙境的热带雨林中科学考察时发现，黑蹼树蛙通常栖息在两米至十余米高的树上，它全身碧绿，身体扁平，脚上有宽大的黑色蹼，这也赋予了它强大的滑翔能力。 当黑蹼树蛙寻找猎物或是受到威胁时，会从高处跳下，张开指（趾）间宽大的蹼往低处滑翔。而网友们也将这种会滑翔的“飞蛙”称作“望天神蛙”。 目前已知黑蹼树蛙的最高栖息高度为57米，为目前树栖蛙类停留的最高纪录。根据树蛙蹼占指（趾）间区域的比例，可以将蛙的蹼划分为无蹼、半蹼、全蹼以及满蹼等类型。那么，黑蹼树蛙这么强大的能力，是否与蹼有关？ 为此，研究人员将它与无蹼的宝兴树蛙做了对比实验，并开展了滑翔行为学实验，结果发现，黑蹼树蛙在滑翔过程中会张开蹼，使其像滑翔伞一样向前滑翔直至平稳降落在另一棵树上。而宝兴树蛙因为无蹼的关系，在高处往低处跳跃时，更像是在“跳楼”。 此实验表明蹼在树蛙滑翔过程中起到重要作用，即蹼是树蛙滑翔行为的关键性状。 滑翔靠蹼，树蛙强大的滑翔能力有没有借鉴之处？ 以黑蹼树蛙的滑翔机制为例，已知蹼在树蛙滑翔过程中起到重要作用，那么黑蹼树蛙用怎样的滑翔姿态才能拥有最大受力面？从高空滑翔着陆到叶面上是如何实现最小缓冲的？ 以上问题，通过对树蛙进行一系列研究，将对日后我国的空中飞行器、极限运动辅助装置等设备的仿生机制运用场景起到重要作用。 探寻树蛙的蹼，对人类有什么意义？ 每个人出生时手脚都有五根手指（脚趾），但我们的手指却并不是一根根长出来的，而是肢体发育到达一定阶段时，指间区域的细胞出现大规模凋亡，继而“刻画”出了手指和脚趾。在这个过程中，指间区域细胞凋亡相关基因的表达调控起到至关重要的作用。 而抑制指间细胞凋亡相关信号通路会导致并指、指骨畸形等疾病，同时也是鸭子的蹼足和蝙蝠的翼膜等物种相关性状形成的关键机制。 然而，这种指尖凋亡机制却仅在羊膜动物中参与五指形成，在两栖动物中极为少见。两栖动物蹼足的形成与羊膜动物不同，两栖动物蹼足的形成是由指和指间区域生长速率异质性决定的。 简单来说就是，当指（趾）的生长远快于指间区域的时候形成无蹼，而当指（趾）的生长与指间区域具有相似的生长速率的时候形成全蹼甚至是满蹼。也就是说，指和指间区域生长速率异质性和指间凋亡是动物形成自由指的关键机制。 而作为一种复杂性状，蹼足不是由单一基因控制的，而是通过多基因之间复杂的调控机制形成的。而对其调控机制的解析将有助于我们对肢体发育模式形成更全面的了解，对基础科学研究有较大的推动作用。 据李家堂所说，日后，科研团队将进一步探索，指间凋亡机制是如何被整合进羊膜动物肢体发育模式中的？为什么指和指间生长速率异质性能在两栖动物中塑造出自由指，但却不足以塑造羊膜动物的自由指？指间凋亡机制与指间生长速率异质性是否存在某种关联？ 以上这些问题都需要李家堂科研团队在之后的研究中持续探索，而对这些科学问题的探索，将为人类相关疾病如并指症、指骨畸形等的防治提供重要的基础资料！
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