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我國科學家首次揭示獅子魚深淵適應遺傳基礎

媒體:科學網  作者:魯偉 孫慧
專業號:柘珉1 2019/4/16 16:03:14

中國科學院水生生物研究所和深海科學與工程研究所、西北工業大學等單位聯合攻關,對生活在馬里亞納海溝7000米以下的獅子魚開展了多方面的深入研究,在分類學上厘清了其系統地位,首次在形態上發現了適應深淵的變化,在多組學大數據分析的基礎上揭示了獅子魚深淵適應的遺傳基礎。

4月15日,該研究結果在線發表于英國自然雜志子刊Nature Ecology & Evolution(自然-生態與進化),水生所何舜平研究員和西北工業大學王文教授、邱強教授為該文的共同通訊作者。

深海作為地球表面最后未被人類大規模進入或認知的空間,約占地球表面積的65%,蘊藏著人類社會未來發展所需的各種戰略資源和能源。深海環境具有高壓、溫差巨大、終年無光、化學環境獨特等特殊極端條件,是常規生命形式的禁區,探索難度極大。6000米以下的深海被稱作海斗深淵,盡管環境如此惡劣,6000米以下依然發現了不少海洋生物。

據介紹,此次研究涉及的深海獅子魚樣本于2016年底和2017年初由我國深淵科學考察船“探索一號”通過“天涯”和“海角”號深淵著陸器獲得。合作團隊解析了超深淵獅子魚的基因組,并揭示了其對超深淵極端環境的適應機制。

研究發現,由于沒有陽光的照射,超深淵獅子魚通體透明;為適應高壓環境,其骨骼變得非常薄且具有彎曲能力,頭骨不完全,肌肉組織也具有很強的柔韌性;基因組中與色素、視覺相關的基因發生了大量丟失,其中一個與骨骼鈣化的關鍵基因也發生了假基因化;在細胞和蛋白層面,多個與細胞膜穩定和蛋白結構穩定的基因發生了特異突變,這些遺傳變異可能共同造成了這一物種的奇特表型和對超深淵極端環境的適應能力。

論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41559-019-0864-8

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