远古鱼类离开海洋，登陆并最终进化出四肢。然而，鱼鳍如何进化为四足动物的四肢仍然是生物学的一个基本问题。芝加哥大学的Tetsuya Nakamura等人在《自然》杂志上发表的一篇文章给这一问题的答案提供了一些线索。
该研究的基础是1996年法国科学家开展的一项研究，当时科学家确认了Hoxa-13和Hoxd-13基因，在敲除这两种基因后小鼠未发育出足趾或爪。Nakamura等人采用CRISPR/Cas9和命运图谱（fate mapping）技术进行了功能分析。命运图谱技术可帮助理解特定细胞的发育历史。研究发现，如果敲除小鼠Hoxa-13和Hoxd-13基因，则小鼠无法发育出腕部和足趾；如果斑马鱼敲除Hox基因，斑马鱼无法发育出完整的鳍条。研究人员还采用CT扫描仪来记录成年斑马鱼鱼鳍内的结构变化。CT扫描显示，在基因敲除的斑马鱼中，鳍条减少但软骨鳍构成的小块骨骼数量增加。研究人员怀疑，基因敲除使细胞无法正常地从鱼鳍底部迁移至顶部，这意味着顶部更少的细胞构成鱼鳍，底部更多的细胞产生软骨成分。
研究表明，鱼鳍条和四足动物足趾和手指之间存在某种遗传联系，四足动物的手指或足趾或起源于鱼鳍。研究人员计划开展进一步研究，包括研究Hox基因如何调控两类截然不同的组织的发育。研究人员还打算研究早已灭绝的提塔利克鱼，提塔利克鱼的化石或提供了远古鱼和首个四足动物之间联系的线索。（作者：龚银花)
参考文献：Nature 2016;537:225-228