طبق یک مطالعه جدید، ابزار ژنتیکی که حیوانات برای ساختن باله‌ها و دست‌ها استفاده می‌کنند، همان جعبه ابزار ژنتیکی است که رشد بخشی از اسکلت آبشش را در کوسه‌ها کنترل می‌کند.
این تحقیق در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم در 23 مارس 2009 توسط اندرو گیلیس و نیل شوبین از دانشگاه شیکاگو و راندال دان از آزمایشگاه بیولوژیکی جزیره صحرای کوهستان منتشر شد.
اندرو گیلیس، نویسنده اصلی مقاله، گفت: «در واقع، اسکلت هر زائده ای از بدن یک حیوان احتمالاً توسط برنامه ژنتیکی تکاملی الگوبرداری شده است که ما آن را به شکل گیری آبشش در کوسه ها ردیابی کرده ایم. و دانشجوی کارشناسی ارشد در گروه زیست شناسی و آناتومی ارگانیسمی در دانشگاه شیکاگو.ما منشا تکاملی برنامه ژنتیکی رشدی که باله‌ها و اندام‌ها را الگوبرداری می‌کند، عقب انداخته‌ایم.»
گیلیس اضافه کرد: این یافته جدید با یک نظریه قدیمی که اغلب در کتاب های درسی علوم مورد توجه قرار گرفته است، مطابقت دارد که باله ها و (بعدها) اندام ها از آبشش یک مهره داران منقرض شده تکامل یافته اند. "کمبود فسیل ها ما را از نتیجه گیری قطعی این که باله ها از آبشش ها تکامل یافته اند باز می دارد. با این وجود، این تحقیق نشان می دهد که ساختار ژنتیکی آبشش ها، باله ها و اندام ها یکسان است."
تحقیق مبتنی بر کشف فسیل Tiktaalik، یک «ماهی با پا» توسط نیل شوبین و همکارانش در سال 2006 است. شوبین، که نویسنده ارشد مقاله PNAS و پروفسور و دانشیار دانشکده زیست شناسی ارگانیسمی و تکاملی در دانشگاه شیکاگو است، گفت. در این مورد، مکانیسم‌های رشدی مشترک، اسکلت قوس‌های آبشش مهره‌داران و باله‌های جفت شده را الگوبرداری می‌کنند."
تحقیق همچنین برای اولین بار نشان داد که اسکلت قوس آبشش اسکیت‌های جنینی (یکی از خویشاوندان زنده کوسه‌ها که دارای اشعه آبشش هستند) به درمان با رتینوئیک اسید مشتق از ویتامین A به همان روشی که یک اندام یا باله است پاسخ می‌دهد. اسکلت این کار را انجام می دهد: با ساختن یک تصویر آینه ای کپی از ساختار در حین رشد جنین. به گفته محققان، مدار ژنتیکی که زائده‌های جفتی (بازوها، پاها و باله‌ها) را الگوبرداری می‌کند، منشأ تکاملی عمیقی دارد که در واقع پیش از پیدایش خود زائده‌های جفت شده است.
"گیلیس گفت: "این یافته‌ها نشان می‌دهد که وقتی زائده‌های جفت ظاهر می‌شوند، مکانیسم مورد استفاده برای الگوبرداری از اسکلت از آبشش‌ها انتخاب شده است. "شاید ما باید آبشش کوسه را به عنوان نوع دیگری از زائده مهره داران در نظر بگیریم که اساساً به همان شکل باله ها و اندام ها طراحی شده است."
شباهت‌های عمیق ساختاری، عملکردی و تنظیمی بین زائده‌های جفت شده و پرتوهای آبشش در حال رشد، و همچنین قدمت آبشش‌ها نسبت به زائده‌های جفت، نشان می‌دهد که شبکه سیگنال دهی که توسط رتینوئیک اسید القا می‌شود، دارای یک عملکرد الگوبرداری است. این تحقیق نتیجه می گیرد که آبشش قبل از منشاء زائده مهره داران است.و این عملکرد در پرتوهای آبشش ماهیان غضروفی زنده حفظ شده است.
