新华社武汉7月16日电(记者谭元斌)在自然界中,一些生物形态相似遗传方面却存在显著分化,乃至产生了生殖隔离。这样奇特的现象是如何产生的?我国科研人员揭开了其中奥秘。
中国科学院水生生物研究所缪炜研究员团队以四膜虫为对象,对形态种现象进行了研究。四膜虫是原生动物纤毛虫中最早发现的形态种,该形态种中含有数十种形态难以区分但遗传上却存在非常大差异的四膜虫。
缪炜研究员团队利用四膜虫独特的大、小核双核系统来追踪形态种的基因组演化,通过比较基因组分析,发现四膜虫以小核染色体近着丝粒和亚端粒区域为基因组的“创新中心”,平行、独立地创造了一类年轻的、富含亮氨酸重复序列的大核新基因。
实验表明这些数以千计且结构多样的大核新基因的功能与四膜虫摄食不同的细菌有关,而与其形态无关。它们以此适应不同的微生态环境。这很好地解释了为何十种四膜虫形态高度相似却具有很高的遗传多样性;它们的基因组差异最高可达38%,远远超过人与大猩猩1.2%的基因组差异。
据团队专家介绍,形态种广泛存在于整个真核生物中,涵盖单细胞的真菌、原生动物到多细胞动植物。该研究不仅揭示了四膜虫形态种的演化机制,而且为其它真核生物类群的形态种演化研究提供了重要参考。相关研究成果已发表于国际学术期刊《公共科学图书馆·生物学》。目前该团队正进一步推进相关研究。
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