揭秘鲸目动物进化史 破解海豚基因密码

海豚是人们熟知的水生类哺乳动物,大约于5000万年前从蹄类动物分化而来。记者从中科院昆明动物研究所获悉,该所科学家近日对海豚基因组进行了系统分析,进一步揭示了鲸目动物的进化以及它们“入水的秘密”。

鲸目动物是哺乳动物中少有的水生物种,海豚便是其中一种。它们是由陆生哺乳动物中的偶蹄目动物演化而成,大约于5000万年前回到水中生活。

鲸目动物的“二次入水”事件是哺乳动物进化史中一次罕见的生活史转变,它们的生活习性由陆生转变为完全水生。剧烈的环境转变导致它们在生理上及结构上都发生了显著的改变以适应水生生活,例如具有增厚的皮下脂肪层(“鲸油”),长时间潜水及回声定位的能力,同时具有强大的肌肉系统支持水中运动等。尽管人们已经了解到很多生理形态上的适应性特征,但是这些特征的分子基础并没有得到系统性的解决。

近年来,随着基因组数据的迅速增加,通过比较基因组学及生物信息学的方法探讨物种适应性进化的遗传基础是目前分子进化的研究热点。

中科院昆明动物研究所张亚平院士课题组针对已公布的海豚基因组,通过与其他近缘物种的基因组进行比较,系统地鉴定出海豚中经历正选择的基因及位点,为理解海豚等鲸目动物的水生适应奠定了基础,同时也为进一步研究这些基因的功能提供了线索。

负责该项目的研究人员介绍,通过构建近缘物种间的高质量序列比对(包括海豚、牛、狗、大熊猫、以及人,共11,838个直系同源基因),在海豚中检测到了368个经历正选择的基因。功能聚类分析的结果显示,这些正选择基因显著富集于诸如肌肉收缩、ATP酶、脂肪转运和定位、感知声音、以及糖酵解等功能中。

该研究为进一步揭示鲸目动物的进化及其水生适应的分子机制具有重要的参考价值。

时间: 07-18

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