在白垩纪末期大规模物种灭绝事件后,无尾目多个科的物种独立演化出了攀爬和滑翔技能,并成功拓殖树栖生态位。黑蹼树蛙就是其中的代表性物种,因其强大的滑翔能力而被称为“飞蛙”。黑蹼树蛙隶属于树蛙科,常年生活在热带雨林树冠层,是典型的树栖蛙类,其最高栖息高度达57米,为目前蛙类停留高度的纪录。
中国科学家以满蹼的黑蹼树蛙和无蹼的宝兴树蛙为研究对象,通过开展滑翔行为学实验,确认了树蛙的蹼在滑翔过程中起到重要作用,是支撑滑翔行为的关键性状。研究首次获取了“飞蛙”高质量基因组序列,结合两种树蛙四肢发育过程的转录组数据,并通过比较基因组学和时序基因共表达网络分析,发现Wnt信号通路相关基因参与了蹼的生长和发育,对树蛙滑翔相关性状的形成起到关键作用。
研究还发现,树蛙中与肢体骨骼发育相关的基因发生快速进化;调控角蛋白的PPL基因受到正选择。这些基因的进化改变可能有助于树蛙攀爬相关性状的形成。