红娘鱼有六条腿，像舌头一样 _科学

据《大众科学》（劳拉·贝萨斯著）：就像苏斯博士书中的生物一样，红娘鱼是一种长相不寻常的鱼。它由典型鱼类的身体、鸟类的“翅膀”和甲壳类动物的腿组成。这六条螃蟹般的腿使它特别适合在海底奔跑、挖掘和寻找食物。然而，它的腿也不仅仅是用来走动的。相反，它们是红娘鱼在沙子里挖掘时用来寻找埋藏猎物的完整感觉器官。9月26日发表在Cell Press期刊《当代生物学》上的两项研究详细介绍了这一发现。

一种名为Lepidotrigla papilio的红娘鱼。致谢：迈克·琼斯。
“你是怎么制作新器官的？”
红娘鱼是一种长着硬骨头的鱼，生活在世界各地的温带海域。它们的标志性“腿”是胸鳍的延伸，每侧有三条。红娘鱼非常善于寻找食物，以至于其他鱼类有时会留在它们身边，吃一些剩菜。
2019年，该研究的合著者、哈佛大学博士后Corey Allard在科德角海洋生物实验室观察了这些有腿的鱼，他必须了解更多。
阿拉德在一份声明中说：“我们看到他们的水箱里有一些红娘鱼，他们给我们看了，因为他们知道我们喜欢奇怪的动物。” 。“红娘鱼是一个具有非常不寻常、非常新颖的特征的物种的例子。我们想用它们作为模型来问，‘你如何制造一个新的器官？’”
阿拉德与斯坦福大学研究红娘鱼发育遗传学的研究人员合作。他们首先试图确定这些腿是否是感觉器官，这曾被怀疑，但尚未得到证实。
阿拉德用圈养的红娘鱼狩猎猎物进行了实验。在狩猎时，它们会在短暂的游泳和腿上行走之间切换。它们还会不时地在沙子表面抓挠，寻找贻贝、贝类或其他埋藏的猎物，而不需要看到它。
研究小组意识到，在实验过程中，腿对化学和机械刺激很敏感。即使他们埋下只含有一种化学物质的胶囊，鱼也能找到它们。
新鲜鱼
在研究进行到一半的时候，研究小组又收到了一批鱼。虽然它们看起来像原来的鱼，但它们并没有像其他鱼那样挖掘和发现埋藏的胶囊或猎物。
该研究的合著者、哈佛大学分子生物学家尼古拉斯·贝洛诺在一份声明中说：“我认为它们只是一些哑弹，或者可能是装置不起作用。” 。
该团队实际上已经获得了一种不同种类的红娘鱼。他们最终在这些研究中对两者进行了分类。Prionotus carolinus会挖掘埋藏的猎物，对触觉和化学信号高度敏感。Prionotus evolans没有这些感官能力。相反，它们用腿进行探测和移动，而不是挖掘。

红娘鱼Prionotus carolinus用腿作为感觉器官来寻找食物。图片来源：Anik Grearson 。
当他们检查这两个物种的腿的差异时，他们注意到了一些关键的差异。Prionotus carolinus——那些挖掘的人——有更多铲形的腿，上面覆盖着一些被称为乳突的突起。这些类似于我们舌头上的味蕾。非挖掘鱼的腿是杆状的，没有乳突。该团队认为，乳突是进化的亚特化。
弄清楚这些特殊的附属物是如何进化的，可以帮助科学家了解进化是如何适应非常特定的环境的。大约六百万年前，我们自己的物种学会了直立行走。两足动物将我们与灵长类祖先分开，但我们对这种转变是如何、何时以及为什么发生的知之甚少。红娘鱼及其对生活在海底的适应可能有一些线索。处理红娘鱼腿发育的基因转录因子也存在于其他动物的四肢中，包括我们自己的四肢。
行走基因
第二项研究侧重于遗传学，包括斯坦福大学的David Kingsley和Amy Herbert、意大利物理学家Agnese Seminara、德国马克斯·普朗克研究所的生物学家Maude Baldwin 。该团队研究了这种不寻常的行走特征的遗传基础。
研究合著者大卫·金斯利在一份声明中说：“尽管许多特征看起来很新，但它们通常是由长期存在的基因和模块构建的。” 。“进化就是这样运作的：通过修补旧的部分来构建新的东西。”
在这项研究中，他们使用了包括转录组学和基因组编辑在内的技术来确定哪些基因转录因子用于腿部的形成和功能。他们还创造了两种具有不同腿形的红娘鱼的杂交种，以探索这些差异的遗传基础。
贝洛诺说：“艾米和科里为描述这种动物做了很多工作，我认为从行为描述到分子描述，再到进化假说的描述，这种情况非常罕见。” 。“我认为这是一个很好的蓝图，说明一个人如何提出一个科学问题，并以好奇和开放的心态严格地遵循它。”