根據(jù)達爾文的進化論，生物進化的路徑大致是從水生到陸地，即從魚類到兩棲動物，到爬行動物，到靈長類動物到人類等等。
但從水生到陸地有一個至關重要的進化問題：魚鰭等水生動物如何進化成陸地的腿或四肢動物？
事實上，從鰭到腿的進化是漸進的，這已經(jīng)被化石證明了。
十多年前，芝加哥大學（University of Chicago）解剖學教授尼爾?舒賓（Neil Shubin）和他的同事在北極的埃爾斯米爾島（Ellesmere）發(fā)現(xiàn)了一種名為“Tik”的魚（“提克”）。
Tik是因紐特人語，意思是大型淡水魚。
提克魚介于魚和陸生動物之間，背部有鱗，鰭有蹼。然而，和早期陸地動物一樣，它的頭和脖子是平的。更重要的是，它的鰭。
可以發(fā)現(xiàn)，它的鰭上有與陸生動物前肢相對應的骨頭，還有手腕的一部分，這是一條長著肩膀、肘關節(jié)和腕關節(jié)的魚，所有這一切都藏在帶蹼的鰭里面。
但從鰭到腿（手）的進化是如何開始的呢？現(xiàn)在，研究人員從分子角度提供了一種解答。基因?qū)е铝藦啮挼酵龋ㄊ郑┑倪M化。
這個基因是肌動蛋白（actinodin），由四個基因組成。
事實上，肌動蛋白是編碼魚鰭的基因。魚鰭對魚來說最重要的功能是保持平衡，同時幫助它們游動，就像陸地動物的四肢一樣。
鰭主要由硬蛋白纖維組成，稱為角質(zhì)鰭，垂直排列。肌動蛋白（actinodin）就是編碼產(chǎn)生這些角質(zhì)鰭條。
加拿大渥太華大學瑪麗·安德烈·伊基研究小組發(fā)現(xiàn)，斑馬魚和遠古魚類都有肌動蛋白基因（actinodin），但在小鼠等四足動物身上沒有肌動蛋白基因（actinodin）。
研究人員首先在斑馬魚胚胎的鰭芽中發(fā)現(xiàn)了該基因，但在小鼠胚胎的肢芽中沒有發(fā)現(xiàn)。
從那時起，研究人員還在斑馬魚斷鰭部位又長出來的鰭發(fā)現(xiàn)了肌動蛋白基因（actinodin）。
接著，艾基門科的研究小組用嗎啉核酸(Morpholinos)來檢驗這些基因的功能。
嗎啉核酸是一種小分子，附著在RNA（核糖核酸）上，可以阻斷蛋白質(zhì)翻譯(RNA就是擔任蛋白質(zhì)生成的翻譯工作)，從而抑制目標基因的表達。
使用嗎啉核酸抑制了肌動蛋白actinodin基因表達后，研究人員發(fā)現(xiàn)，斑馬魚胚胎的鰭芽中沒有出現(xiàn)角質(zhì)鰭條，而后者是生成鰭必須的物質(zhì)。
于是，胚胎中的鰭芽沒有發(fā)育，最后鰭芽卷曲起來。
研究人員用同樣的方法阻止了成年斑馬魚重新生長的鰭中肌動蛋白actinodin基因的表達，結(jié)果成年斑馬魚重新生長的鰭中角質(zhì)鰭條的分布也受到影響。
而且，肌動蛋白actinodin基因表達減少或不表達后在其他動物也會引起肢體發(fā)育的異常，例如，產(chǎn)生額外的趾。
根據(jù)生物進化的時間線，研究人員推測，在泥盆紀晚期（約3.65億年前），第一批類魚生物產(chǎn)生了有8個腳趾的腿，然后開始從淺水到陸地冒險，從而進化成兩棲動物，然后變成爬行動物。
陸地動物的腿是由鰭進化而來的。其實，這也是人類祖先的進化過程。在從鰭到腿的轉(zhuǎn)變過程中，我們有刺的祖先失去了一排叫做角質(zhì)鰭的硬纖維。
然而，腳趾的數(shù)量后來演變成今天的動物。每條腿最多有五個腳趾，如人的手和腳。
然而，正是由于缺乏肌動蛋白基因表達，才引發(fā)了這一過程。因此，因此基因的缺失也與基因的擁有一樣，已經(jīng)成為進化中的一種創(chuàng)造性力量。
此外，actinodin肌動蛋白基因在其他骨性魚類中也有被發(fā)現(xiàn)，但在爬行動物中沒有發(fā)現(xiàn)。
因此，這個基因家族可能有著非常古老的根源，就像在象鮫(又稱姥鯊，是大洋性大型鯊魚，魚類中體型第二大者)的基因組中發(fā)現(xiàn)的部分序列一樣。
當然，actinodin基因的功能缺失導致了鰭轉(zhuǎn)化為腿這一假說還需要更多的研究來檢驗。
而且，其他研究人員提出了一個有意思的問題：我們是因為沒有使用鰭才失去了這些基因呢，還是因為失去了這些基因才失去了鰭？
瑞士洛桑的聯(lián)邦技術學院（EPFL）的進化發(fā)育生物學家丹尼斯·杜波爾認為，這是一個進化問題，你不能做實驗來證實。
對此，艾基門科提出，會在以后的研究中用小鼠等動物來觀察actinodin基因，以進一步確認是否是該基因?qū)е铝藦啮挼酵鹊霓D(zhuǎn)換，以及如何轉(zhuǎn)換的。
