Evolving initial conditions: An alternative developmental route to morphological diversity
这项研究表明，马拉维湖慈鲷的表型多样性可以源于前体节中胚层初始大小的进化变化，而非源于对保守的体节发生过程本身的改变，从而强调了初始条件是形态进化中一个显著但被忽视的驱动因素。
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生命建立在一个显著的悖论之上：制造身体的指令在广袤的动物界中往往是相同的，然而最终的形式却千差万别。鱼、人类和蛇的脊椎都始于相似的蓝图，由发育早期以节奏性模式形成的重复序列块构成。科学家们长期以来一直认为，要改变这些块的数量——比如让蛇拥有数百节脊椎而人类只有较少数量——进化必须对构建它们的机制进行改造。他们曾假设，发出节拍的钟表必须加速或减速，或者驱动这一过程的齿轮必须被重新布线。但一项新的研究表明，大自然有时会采取一种更简单、更微妙的路径。进化并不一定要改变机器，它只需改变等待被处理的原材料的大小即可。
研究人员通过研究马拉维湖中两种亲缘关系很近的慈鲷鱼，试图理解这些鱼是如何进化出如此不同的脊椎数量的。其中一个物种是祖先形态，发育时具有大约三十三个将成为脊椎的组织块。另一个则是更为细长的物种，发育时拥有近三十九个。这六个块的差异足以改变整条鱼的体型。为了寻找原因，团队观察了两物种胚胎的生长过程，追踪第一个组织块出现的精确时刻，并统计了随时间推移形成了多少个块。他们测量了新组织块添加的速度，并检查了制造这些块的组织的尺寸。
他们的发现推翻了标准的预期。两类鱼的构建速度是完全相同的。组织块形成的速率一致，大约每小时形成一个，且协调这种节奏的内部遗传信号也无法区分。机器并未损坏，长体型的鱼也不是运行得更快。相反，差异在于起跑线。细长的鱼在开始这一过程时，拥有显著更多的原始组织供应。它们的先驱区（即产生这些组织块的胚胎区域）在体积上几乎是另一种鱼的两倍，并且从一开始就包含了更多的细胞。因为工厂有更多的原材料可用，且生产线运行的时间多出了几个小时，所以它自然生产出了更多的组织块。过程本身没有改变；改变的仅仅是初始条件。
这一发现为进化论提供了一个全新的视角，特别是针对短时期的进化过程。它表明，当大自然需要微调身体构造时，并不总是需要重写控制发育的复杂遗传密码。有时，仅仅改变起始材料的大小就足够了。在这些慈鲷鱼的案例中，在分节过程开始之前，胚胎生长方式的轻微转变，就足以级联反应成一种不同的成年形态。这项研究强调，一个性状的历史不仅关乎它是如何被构建的，更关乎在构建开始之前的生物体状态。通过关注这些早期且常被忽视的时刻，科学家们可以洞察微小的开端变化是如何导致我们今天在自然界中所见到的如此多样化的形态。
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