脊椎動物

解開龜甲的進化起源

解開龜甲的進化起源
國立臺灣大學生命科學系助教范姜文榮

編譯來源:日本理化學研究所2013年7月9日訊

由於烏龜在演化過程中,失去了肋骨周圍的肌肉。因此,為何烏龜的肋骨僅在背側擴張,卻未形成覆蓋肋骨的肌肉,將是今後解開此進化過程的新課題。(圖片來源:維基百科)

烏龜是長壽的代表物種,有存活超過一百多年的紀錄。牠們的頭部與四肢可縮進「龜甲」內,因此龜甲是用來保護身體、抵抗外敵的特殊構造。龜甲是由背側的「背甲」與腹側的「腹甲」所構成,而背甲是由肋骨與背骨兩者癒合而成,因此烏龜活著的時候,龜甲無法與身體分離。

包括鱷魚、某些種類的恐龍及犰狳等脊椎動物,背部具有骨骼般盔甲。這些位於肌肉的外側的骨骼般盔甲,稱作「皮骨」(dermal bone)組織。皮骨的發育過程與肋骨及四肢骨骼不同,皮骨在骨骼形成前,先發育成「軟骨」的構造;在烏龜類胚胎,不僅先形成軟骨構造來進行骨骼形成,接著擴展成板狀構造,擴張的板狀構造於其肋骨間的空隙迅速地充滿物質,最後形成一體的背甲。

沙蠶的無限再生能力

沙蠶的無限再生能力
國立臺灣大學生命科學系助教范姜文榮

編譯來源:日本理化學研究所2013年5月8日訊

如同人類的脊椎骨或蛇的體幹一樣,生物體常可見到具有反覆出現的構造單位,這些反覆出現的構造單位稱做「體節」,不僅是脊椎動物,節肢動物如昆蟲、甲殼類等,環節動物如蚯蚓、沙蠶或水蛭等,都可見此生物形態設計的基本單位。(圖片來源:flickr用戶robgrowler)

如同人類的脊椎骨或蛇的體幹一樣,生物體常可見到具有反覆出現的構造單位,這些反覆出現的構造單位稱做「體節」,不僅是脊椎動物,節肢動物如昆蟲、甲殼類等,環節動物如蚯蚓、沙蠶或水蛭等,都可見此生物形態設計的基本單位。例如果蠅有14個體節,而人類有30個體節,這些都是在胚胎發育完成前就已經決定的。

常被作為釣魚魚餌的沙蠶,其體節是具有體壁、附屬肢、肌肉、消化管的圓筒狀構造,在發育成長階段,會在體幹的後端反覆不斷地附加上體節,其成體在頭部與尾部間的體節總數達到120至130個。如果沙蠶尾部被切斷,除了將傷口修復外,會長回失去的體節,因此目前被認為具有無限的再生能力。一般具有重覆體節構造的脊椎動物或節肢動物,體節數目於發育為成體後就不會改變。這些動物於發育過程中,胚胎成長的最前端部分會生成細胞的增值區域,來供應給體節細胞。但是胚胎發育過程一旦結束,增生區域就會消失,因此除了少部分例外如蠑螈或蜥蜴的尾巴,生物發育為成體後,體節再生能力都相當有限。