作者:宗华 来源:中国科学报 发布时间:2018/8/15 9:27:41
选择字号:
分分合合加速变异

维多利亚湖里生活着数百种外表和行为各不相同的丽鱼。

图片来源:TIM ALEXANDER; MORITZ MUSCHICK

在全球最大热带湖泊——维多利亚湖的浅水水域,游动着约500种丽鱼。它们拥有各种令人眼花缭乱的外表以及迥异的栖息地和行为。基因组研究显示,它们在1.5万年前源自一些祖先种。这一速度让研究人员感到困惑:这么多的遗传变异是怎样以如此快的速度进化出来的?

如今,对来自维多利亚湖附近的丽鱼进行的大规模测序表明,大多数变异从一开始就存在于它们的祖先中。来自多个水域的丽鱼物种之间古代和相对近代的交配,明显促成了具有遗传多样性的杂交品种并使其迅速适应该湖泊诸多生态龛中的生活。相关成果在日前于美国夏威夷举行的适应辐射起源会议上得以描述。

一直研究丽鱼的瑞士伯尔尼大学进化生物学家Ole Seehausen想知道杂交能否产生基因原始材料。在此前研究中,其团队收集了来自维多利亚湖附近河流和湖泊的丽鱼,并对每个物种的DNA进行了部分测序以建立家族树。其分枝模式显示,维多利亚湖的丽鱼同来自刚果河的一个物种以及尼罗河上游流域的另一个物种存在密切关联。

对其基因组进行的进一步分析表明,两个物种在很久以前杂交过。Seehausen认为,在约13万年前的一个温暖期,来自马拉加拉西河(本身是刚果河的一个支流)支流的河水暂时流入维多利亚湖,从而使刚果河和尼罗河上游的鱼类发生接触。

为更详细地探寻丽鱼的遗传史,Seehausen和博士后Matt McGee、Joana Meier、David Marques对450个完整丽鱼基因组进行了测序。它们代表了来自维多利亚湖、刚果河、尼罗河上游和其他附近水域的150个丽鱼品种。基因组中的线索表明,杂交事情曾多次发生。断断续续的干枯反复导致维多利亚湖消失。Seehausen及其团队认为,剩余水域中的鱼类在独立进化,直到更加潮湿的阶段使其“重聚”。这种“分—合—分”的过程每次都会修复遗传多样性。

约1.5万年前,3个种群的鱼类(本身是古代杂交事件的产物)在维多利亚湖再次充盈时相聚。它们的祖先提供了自然选择可从中选取的“持久变异”,从而帮助这些鱼类适应各种生态龛并且产生了如今看到的五彩斑斓的丽鱼。(宗华

相关论文信息:Doi:10.1126/science.aav0560

 

《中国科学报》 (2018-08-15 第2版 国际)
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。 

目前已有0条评论
相关新闻 相关论文

图片新闻
三体是灾难?快来了解宇宙中的“两体” 我们的太阳系未来会怎样
气候变化下的植树造林方案 中科院电工所研制世界最高磁场超导磁体
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐