一种浮游动物的基因组分析对物种形成和基因调控的假设提出了质疑

当两种动物长得一样，吃得一样，行为方式一样，生活在相似的环境中时，人们可能会认为它们属于同一物种

然而，一种微小的浮游动物掠过海洋表面的微小食物颗粒挑战了这一假设。来自大阪大学、巴塞罗那大学和冲绳科学技术研究所（OIST）的研究人员分析了冲绳群岛周围濑户内海、地中海和太平洋的Oikophora dioica的基因组，在分析过程中，他们提出了许多关于物种形成和基因定位在基因组中的作用的问题

他们的研究结果已发表在《基因组研究》上。OIST基因组学和调控系统部门的Charles Plessy博士是该论文的第一作者之一，他说：“Oikopplera正在为基因组研究开辟新的途径。”

“作为一种模式动物，它使我们能够在实验室中研究基因组变化的机制，因为它们以非常大的规模和速度发生，这是一个巨大的机会。”

Oikophora dioica是一种栖息在全球海洋表面的微小浮游动物，在发育生物学中被用作模式生物

作为脊索动物，该生物与脊椎动物有着共同的关键遗传和发育特征，包括脊索的存在，脊索是一种类似脊柱的弦状中枢神经束，但没有骨头。此外，其紧凑的基因组是迄今为止报道的最小的非寄生动物基因组，有助于大规模的基因组分析

巴贝尔的基因组塔研究人员研究了从世界三个海洋中取样的三个dioica Oikophora谱系，但尽管这些谱系的形态、行为和生态特征几乎相同，但基因组差异很大

将基因组视为单个物种所有成员之间的共享语言，存储在每个细胞的细胞核内，并包含构成该物种的整套遗传物质。就像语法如何决定单词的排列来传达特定的含义一样，基因组中的基本信息单元也是如此；基因&mdash；当它们被转录并翻译成生命的基本组成部分蛋白质时，它们相互之间受到调节

基因调控涉及影响基因转录激活或速率的多种因素，如其他基因、细胞中的分子、激素和许多其他因素

令人困惑的是，尽管这三个谱系的物理特征几乎相同，但它们的语言似乎并不匹配。也就是说，它们的基因产生的“意义”基本相同，而它们之间的基因组语言却大不相同

研究人员使用“扰乱”一词来描述在Oikopula-dioica中观察到的现象，这个词起源于语言学，用来表示一种现象，即使用各种不同的语序来表达句子，而不改变任何含义

虽然这种现象在英语中不会发生（但在日语和其他语言中会发生），但英语中的一个例子是，如果句子“Oikophora dioica的基因组是高度混乱的”可以重新排列为“高度混乱的Oikopoura dioiica，其基因组是”，而不改变含义。虽然基因组重排在所有物种中都很常见，而且在很长一段时间内，在少数物种中观察到了基因组混乱，但dioica Oikophora超过了以前认为的可能

以惊人的速度进化

研究人员比较了这三个谱系的基因序列，这使他们估计大约2500万年前他们有一个共同的祖先，巴塞罗那和大阪的谱系比冲绳谱系更紧密，大约700万年前就分化了。相比之下，人类在7500万至9000万年前就与老鼠分化了

根据他们的系统发育分析，研究人员估计了不同物种的基因组重排率，以此作为衡量它们进化速度的量化指标。由此，研究人员发现，dioica Oikophora的发病率是同类Ciona海鞘的十倍多

正如该单位的Michael J.Mansfield博士和该论文的共同第一作者所说，“Oikophora是世界上进化最快的动物之一。动物，尤其是脊索动物，通常不会以这种速度重新排列它们的基因组。”

由于所有这些基因组混乱都发生在Oikophra dioica谱系之间，从基因组的角度来看，它们能够保持如此相似的特征令人费解

“我们的研究结果表明，虽然基因组组织很重要，尤其是对于像人类这样复杂的东西，但我们不应该忘记单个基因，”Plessy博士建议道。研究基因和基因组可以为同一现象提供两种不同的视角&mdash；正如曼斯菲尔德博士所解释的，“有研究解剖学的科学家，也有研究单个神经元的科学家，但他们都在回答关于大脑的问题。”

谁在问

基因组混乱带来了关于进化和将生命分类为物种的重要问题。一方面，研究人员表明，即使dioica的三个谱系在形态和功能上几乎相同，它们的基因组也极为混乱，这可能表明它们属于不同的物种，尽管研究人员强调，他们的意图不是在这里对它们进行分类。另一方面，混乱但相似的基因表达可能会警告人们不要过度依赖基因组学来对物种进行分类

然而，归根结底，“物种不需要我们。如果你去掉人类，动物也是一样的&mdash；我们如何生存并不重要。”