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“第三眼”的概念通常与超越物理世界以外的感知联系在一起，但在一个新的科学案例中，“第三眼”的概念对进化发展提供了线索。
研究人员故意对一只普通的甲虫进行了基因改造以开发第三只功能眼，就在它的前额正中。
事实上，这次的研究是建立在以前的研究上的，之前他们使一只甲虫意外地长出第三只眼睛。这两项研究都是由印第安纳大学的博士后Eduardo Zattara主导的。
印第安纳大学的研究员Armin Moczek解释说:“发育生物学是非常复杂的，部分原因是没有眼睛、大脑、蝴蝶翅膀或龟壳的单一基因。”
“相反，成千上万的个体基因和数十个发育过程聚集在一起，形成了这些特征。我们还了解到，进化出一种新的身体特征就像用乐高积木来构建一个新的结构，是在新环境中重新使用和重组“旧”基因和发展的过程。”
这意味着，进化的新特性可能并不像科学家以前认为的那样复杂，需要较少的基因改变。
Eduardo Zattara /印第安纳大学
在最初的研究中，研究小组关闭了一个参与蜣螂头部发育的基因，这引起了他们头部结构的巨大变化。
甲虫们失去了它们的角，在它们的头部中间形成了一个复合眼睛。而且这种方法只适用于有角的甲虫，对其他种类并不适用。
Zattara去年表示：“我们惊讶地发现，关闭一个基因不仅会关闭甲虫角和头部主要区域的发展，而且会在新的位置发展复杂结构，例如复眼。”
“事实上，这一现象在Tribolium（拟谷盗属也称杂拟谷盗，一种害虫，主要以食用菌、玉米等多种粮食）中没有发生，这一点同样重要，因为它表明正交基因已经获得了一种新的功能：只有在有角甲虫高度改良的头部才能引导头部和角部的形成。”
异常器官的发育—— 称为异位器官，是一种科学家用来试图理解新的身体特征如何演变的技术。
这种技术已经在果蝇身上得到了实现。1995年一个科学家小组发表了一篇论文，描述了他们如何在果蝇的翅膀和腿上生长出异位的眼睛。
相比之下，Zattara团队的工作则简单得多。他们的目的是为了在两种类型的圣甲虫，即在Onthophagini和Oniticellini中有意识地生长第三只眼睛。方法是基于早前的研究上只清除一个单一的基因——与他们先前的研究相同的大脑发育基因。
控制（左）和转基因圣甲虫（右）
实际上，甲虫发育的第三只眼睛是由两眼融合而成的。甲虫们失去了它们的角或者长出了更小的角，这与早先的研究一致。
研究小组随后进行了多项测试，以确认新眼睛与正常眼睛具有相同的细胞类型、基因、神经连接和行为反应。
“这项研究实验性地破坏了一个主要基因的功能。而且为了应对这种混乱，头部发育的其余部分重新组织起来，在一个新的地方产生一个高度复杂的特征：一只复合眼睛在头中间”Moczek说。
“而且，真的有用！”
这项研究有助于了解器官是如何发展和成为身体的一部分的，而这些知识反过来又可以证明，人工实验室培养的器官，无论是对于研究还是医学目的都是有用的。
该小组的论文已发表在PNAS杂志上。
作者:Michelle Starr
原创编译：梓色扬光
原文链接：https://futurism.com/genetically-modified-beetles-grew-fully-functional-third-eye/
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