科学家发现DNA“翻转”促进进化

在马拉维湖,数百种慈鲷以惊人的速度进化,为科学家研究生物多样性如何产生提供了难得的机会。研究人员发现了“翻转”DNA 片段,这些片段可能使鱼类能够快速适应新环境并最终形成新物种。这些不寻常的基因变化似乎起到了进化的作用 [...]

来源:SciTech日报

在马拉维湖,数百种慈鲷以惊人的速度进化,为科学家研究生物多样性如何产生提供了难得的机会。

研究人员发现了“翻转”DNA 片段,这些片段可能使鱼类能够快速适应新环境并最终形成新物种。这些不寻常的基因变化似乎起到了进化“增压器”的作用,帮助种群以惊人的速度实现多样化。

为什么地球上有如此种类繁多的植物和动物?生物学的核心问题之一是新物种如何起源以及生命的非凡多样性如何随着时间的推移而发展。

东非马拉维湖的慈鲷鱼提供了一个重要的例子。在这个湖中,有 800 多个物种来自一个共同的祖先。这种多样化发生的时间远远短于人类和黑猩猩从共同祖先分裂出来的时间。

更引人注目的是,这次进化爆炸发生在同一个水体中。一些丽鱼科鱼进化成大型掠食者,而另一些则专门吃藻类、过滤沙子作为食物或以浮游生物为食。随着时间的推移,每个物种都适应了自己的生态位。

在基因组中寻找答案

来自剑桥大学和安特卫普大学的科学家着手了解这种快速的进化变化是如何发生的。他们的研究结果发表在《科学》杂志上。

研究小组检查了 1,300 多条丽鱼的 DNA,看看是否有任何不寻常的遗传特征可以解释该群体非凡的多样化速度。 “我们发现,在某些物种中,5 条染色体上的大块 DNA 被翻转,这种突变称为染色体倒位,”安特卫普大学的资深作者 Hennes Svardal 说。

在大多数动物中,繁殖涉及一个称为重组的过程。在此过程中,来自父母双方的遗传物质被重新排列并混合在一起。

“超级基因”的力量