魚類有頸骨（頸椎）嗎？埼玉大學研究生院理工學研究科的川村哲規副教授和日本國立遺傳學研究所的前野哲輝技術專門職員，與宇都宮大學生物科學教育研究中心的松田勝教授、岩波禮將特任副教授等人研究發現，看似魚類頸骨的第2節椎骨其實可能是胸椎，而且魚類可能只有最前端的椎骨具有類似頸椎的性質。這一發現揭示出了脊椎動物是在登上陸地的程序中逐漸增加了頸椎數量，並演化出了複雜的頸部結構的事實。該研究發表在期刊《Development》上。
斑馬魚的骨骼（供圖：埼玉大學）
所有脊椎動物的身體中都能見到的脊椎骨，擁有由椎骨相連而成的重複結構。人類的各部椎骨從前向後可依次分爲頸部骨骼的頸椎、連接肋骨的胸椎，隨後是腰部椎骨、骶椎和尾椎。魚類也有肋骨，有胸椎，但它們有頸骨和頸椎嗎？
在比較不同動物時，形態比較是一種基本手法，但是由於魚類最前端的椎骨與哺乳動物有較大差異，此前二者一直無法進行比較，對應關係並不明確。透過對小鼠的研究，研究人員揭示了Hox基因會給每塊椎骨帶來不同的特性。例如，Hoxc6基因決定了最接近頭部的胸椎（肩部位置）的特性。在斑馬魚活體內，從第5節椎骨開始就是與肋骨相連的胸椎。那麼，更靠近頭部的第1～4節椎骨是否就是頸椎呢？
研究團隊製備了一種敲除了Hoxc6基因的斑馬魚，結果發現其第3、第4節椎骨出現了異常。該結果提示，斑馬魚的第3、第4節椎骨原本是胸椎，但肋骨變形已經變化到了無法判斷其爲胸椎的程度。對破壞了各種Hox基因的斑馬魚和青鱂魚進行分析的結果提示，魚類可能只有最前端的椎骨具有類似頸椎的性質。
小鼠活體內賦予7塊頸椎不同特性的複數個Hox基因已得到研究證實。而斑馬魚活體內雖然也有相同的Hox基因，但研究提示，這些基因可能並不參與賦予椎骨不同特性的生物程序。
根據此次的研究結果，研究人員認爲魚類只具有一個與頸椎類似的椎骨。而包括人類在内的絕大多數哺乳動物都有7塊頸椎。因此，該結果意味着，脊椎動物是在登上陸地後逐漸增加了頸椎的數量，並逐步隊形變換出了具有複雜功能的頸部結構。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Development
論文：Hox code responsible for the patterning of the anterior vertebrae in zebrafish
DOI：10.1242/dev.202854
