新華社武漢7月16日電(記者譚元斌)在自然界中,一些生物形态相似遺傳方面卻存在顯著分化,乃至産生了生殖隔離。這樣奇特的現象是如何産生的?我國科研人員揭開了其中奧秘。
中國科學院水生生物研究所缪炜研究員團隊以四膜蟲為對象,對形态種現象進行了研究。四膜蟲是原生動物纖毛蟲中最早發現的形态種,該形态種中含有數十種形态難以區分但遺傳上卻存在非常大差異的四膜蟲。
缪炜研究員團隊利用四膜蟲獨特的大、小核雙核系統來追蹤形态種的基因組演化,通過比較基因組分析,發現四膜蟲以小核染色體近着絲粒和亞端粒區域為基因組的“創新中心”,平行、獨立地創造了一類年輕的、富含亮氨酸重複序列的大核新基因。
實驗表明這些數以千計且結構多樣的大核新基因的功能與四膜蟲攝食不同的細菌有關,而與其形态無關。它們以此适應不同的微生态環境。這很好地解釋了為何十種四膜蟲形态高度相似卻具有很高的遺傳多樣性;它們的基因組差異最高可達38%,遠遠超過人與大猩猩1.2%的基因組差異。
據團隊專家介紹,形态種廣泛存在于整個真核生物中,涵蓋單細胞的真菌、原生動物到多細胞動植物。該研究不僅揭示了四膜蟲形态種的演化機制,而且為其它真核生物類群的形态種演化研究提供了重要參考。相關研究成果已發表于國際學術期刊《公共科學圖書館·生物學》。目前該團隊正進一步推進相關研究。
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