包括琵琶鱼在内的脊椎动物群体的成员具有一种独特的性寄生特征,即雄性暂时附着或永久与雌性融合以交配。现在,研究人员在5月23日发表在《当代生物学》杂志上的报告表明,性寄生现象发生在全球变暖严重、琵琶鱼从海底迅速过渡到深海的时期
研究人员表示,这些发现对理解进化以及全球变暖可能对深海产生的影响具有重要意义
耶鲁大学的Chase D.Brownstein说:“我们的研究结果表明,标志性的深海琵琶鱼是如何从使用改良的骨盆鳍在海底行走的祖先进化而来的。”。“就像鲸鱼回到水里一样,琵琶鱼也从深海海底行走的祖先那里跳回了开阔的水域。
”我们表明,这种情况发生在恐龙灭绝后,比想象的要近。之后,琵琶鱼在海洋的“午夜”(半深海)区域迅速多样化,这可能是这种新栖息地提供的生态机会的结果。我们展示了琵琶鱼生物学中最奇怪的方面之一——性寄生——的进化可能促进了这种多样性,但并没有直接导致这种多样性。“
Brownstein及其同事很想了解关键的生态创新与新物种的进化之间的关系。他们不想孤立地考虑一个特征,而是想了解特征组合是如何相互作用的。他们将注意力集中在琵琶鱼身上,称其为深海最著名、物种最丰富的居民之一。为了更好地了解琵琶鱼物种的关系和年龄,他们分析了100多个物种的基因组级DNA序列数据以及化石证据。
他们的分析表明,祖先生活在海底的或底栖的、琵琶鱼向公海或远洋栖息地的快速转变发生在全球变暖50至50年的主要时期。3500万年前。他们还报告说,这种转变与性寄生的起源相吻合,一旦在午夜区域找到配偶,性寄生被认为会增加成功繁殖的概率。
”Brownstein说:“我们发现,这种性寄生特性是所有深海琵琶鱼的祖先,似乎是祖先在适应性免疫系统的遗传基础上的不稳定和体型二态性的协同结合。”他指出,雌性琵琶鱼不会拒绝雄性作为异物,从而允许融合。”这解释了这种奇怪特性的起源。他说:“我对性寄生实际上是来自不同生理、解剖和其他系统的一系列不同特征的结合这一暗示感到非常兴奋。”
这些发现为深海生命的进化提供了一个新的视角。它们也可能是一个警告,即今天的全球变暖可能会改变未来数百万年深海生命的进程。研究人员现在计划研究更多的深海鱼类群体,以重建它们的进化历史。
“我们真的处于研究大多数深海生命形式进化的起点,以及我们现在掌握的一些基因组数据Brownstein说:“研究小组认为,深海的进化史可能与我们最初的假设大不相同。例如,认为所有深海生命都是古老的想法显然是错误的;琵琶鱼在过去的5000万至6000万年中才游入半深海区的开放水域。可以肯定的是,这是很久以前的事了,但它比我们之前使用较小的DNA数据集和信息较少的化石推断的要近得多,大约5000万至6000万年。
Journal information: Current Biology
Provided by Cell Press
2024-09-15
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