在一项新的研究中，科学家们使用被称为转录组学的基因表达模式来调查一个器官的古老起源——胎盘，它对怀孕至关重要。

“在一些哺乳动物，比如人类，胎盘真的是侵入性的，所以它通过子宫壁侵入到母体组织。在其他哺乳动物中，胎盘只接触子宫壁。还有介于两者之间的一切，”资深作者Vincent J. Lynch博士说。“那么，什么样的胎盘是早期胎盘呢?”“我们使用基因表达模式来重建胎盘的进化，并预测真兽哺乳动物最后一个共同祖先的胎盘是什么样子的。我们的数据告诉我们，这个胎盘是侵入性的，而非侵入性胎盘在哺乳动物中进化了多次。这解开了一个150年来的谜团:从那以后，人们一直在争论第一个胎盘是什么样的。”这项研究发表在6月30日的《eLife》杂志上。

正如Lynch解释的那样，除了有袋动物和产卵的单孔目动物之外，所有现存的哺乳动物都是真兽，它们有很长的妊娠期，在此期间，发育中的胎儿会引起母亲强烈的生理反应。“我们可以通过使用现有动物的基因表达谱来重建祖先，来拷问胎盘在进化过程中的不同阶段可能是如何发挥作用的，这是一个非常酷的方法，并为我们提供了更多关于改变基因表达如何促进新特征进化的信息。”

为了进行分析，研究小组比较了各种哺乳动物在怀孕期间子宫中活跃的基因。在发现这些基因表达谱与胎盘侵袭程度相关后，科学家们利用他们的数据来预测远古哺乳动物胎盘的样子。这项研究包括大约20个物种，如产卵的鸭嘴兽、带育儿袋的有袋动物，以及一系列产活仔的真兽哺乳动物。分析的一个局限在于需要对更大数量的物种进行研究，以帮助确定研究结果的可靠程度。但这项研究对理解怀孕是如何进化的做出了重要贡献。研究结果也对现代医学有益。

“知道哪些基因在怀孕期间在不同物种中是活跃的，可以告诉我们进化是如何进行的，”他说。“但它也告诉我们怎样才能怀孕健康，以及事情会如何出错。我们正在寻找为人类健康怀孕建立合适环境的基因。如果这些基因没有以正确的方式表达，可能会引发问题。”