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中国科学报讯 研究显示，鸟类、哺乳类甚至龟类的年夜脑于已往3.2亿年里，履历了一场出色的年夜脑神经元演化过程，走出了大相径庭但又殊途同归的聪明成长之路。5月13日，这项由华年夜生命科学研究院结合中国科学院深圳进步前辈技能研究院、中国科学院脑科学与智能技能卓着中央等机构配合完成的研究发表在《发育细胞》。

3.2亿年前，当脊椎动物第一次脱离水域来到陆地糊口时，面临的是全新挑战——怎样于陆地的繁杂情况中导航、寻食、避险？这些问题迫使动物年夜脑加快进化。哺乳类成长出6层新皮层作为高级认知的布局基础，而鸟类虽然没有近似布局，却经由过程更密集的神经元及非凡的核团构造，拥有了与灵长类相似的东西利用及社会认知能力。

那末，基因组怎样经由过程份子层面的影响，于悬殊的剖解布局下演化出相似的繁杂功效？

于该研究中，研究团队使用华年夜自立研发的超高通量测序平台DNBSEQ-T十、单细胞测序平台DNBelab C4及时空组学技能Stereo-seq，对于中华软壳龟、斑胸草雀、鸽子的端脑及小脑举行测序阐发，并与已经公然的小鼠、猕猴全脑图谱数据举行整合，共构建了羊膜类5个代表物种共130万个细胞的跨物种单细胞图谱。该图谱初次经由过程多组学联合角度体系展现了爬行类、鸟类与哺乳类年夜脑细胞类型的守旧性与多样性演化纪律。

研究发明，鸟类与哺乳类于端脑高兴性神经元中出现出显著的基因表达差异。鸟类的高兴性神经元于全脑规模遍及表达SLC17A6基因；哺乳类新皮层神经元特异性表达它的同源基因SLC17A7，其他脑区则保留SLC17A6的表达；龟类年夜脑年夜部门区域则同时表达这两个基因。以上成果表示SLC17A7可能于鸟类演化历程中发生功效丢掉。

那末，这些年夜脑细胞类型的差异是怎样孕育发生的？研究团队立异性地将基因家族序列的“演化史”及单细胞类群的表达环境联合起来阐发。他们发明，有20%至35%于差别物种间体现各别的神经元基因，可以追溯到羊膜动物先人期间发生的一些基因“复制粘贴”事务——基因家族扩增与复制。

该研究经由过程跨物种单细胞与空间多组学整合阐发，初次于时空维度解析了羊膜动物脑细胞类型的演化轨迹。团队优化开发的熵优化单细胞图谱比对于模子，冲破了远缘物种细胞类型映照的技能瓶颈，精准辨认了爬行类、鸟类与哺乳类间同源及分解的细胞亚型。（记者刁雯蕙）

相干论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.devcel.2025.04.014

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