

演化研究揭示了中華白海豚的適應(yīng)性和種群發(fā)展史
文章來(lái)源:海洋哺乳動(dòng)物與海洋生物聲學(xué)研究室 | 發(fā)布時(shí)間:2020-12-10 | 【打印】 【關(guān)閉】
2020年10月3日,深海所李松海科研團(tuán)隊(duì)與青島華大研究團(tuán)隊(duì)合作,在期刊iScience (CELL子刊)在線發(fā)表了題為“An Indo-Pacific Humpback Dolphin Genome Reveals Insights into Chromosome Evolution and the Demography of a Vulnerable Species”的文章。
物種演化是動(dòng)物對(duì)生存環(huán)境的適應(yīng)性進(jìn)化。海洋哺乳動(dòng)物是哺乳動(dòng)物中重返海洋的一個(gè)特殊類(lèi)群,是海中霸主。其中鯨類(lèi)起源于陸生偶蹄目動(dòng)物,形成于約55Mya的古新世——始新世過(guò)渡期,是陸生脊椎動(dòng)物形成以來(lái)地球氣溫最高的時(shí)候。然而鯨類(lèi)是如何演化入海并輻射出多個(gè)物種,其分子機(jī)制尚不清楚。近幾年,全基因組測(cè)序技術(shù)為分析它們的演化、適應(yīng)性和種群發(fā)展史提供了新的方法。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)中華白海豚全基因組測(cè)序和種群重測(cè)序,揭示了中華白海豚的演化歷史和演化特點(diǎn)。
研究首先重構(gòu)了鯨類(lèi)古染色體,通過(guò)染色體進(jìn)化分析闡述了鯨反芻類(lèi)—古鯨—中華白海豚的演化歷程,發(fā)現(xiàn)古鯨對(duì)水環(huán)境的適應(yīng)性演化主要體現(xiàn)在滲透壓的調(diào)節(jié)、體型發(fā)育方面,而后來(lái)中華白海豚的演化主要跟環(huán)境免疫相關(guān)。通過(guò)分析兩個(gè)鄰近的中華白海豚種群的演化史和種群分子適應(yīng)機(jī)制發(fā)現(xiàn),中華白海豚的演化過(guò)程受氣候影響大,在100萬(wàn)年前冰川期海平面下降時(shí)遭遇種群瓶頸,種群數(shù)量急劇下降;四萬(wàn)年前氣候回暖海平面上升時(shí),種群則會(huì)跟隨海岸線遷徙,形成新的孤立的亞群體,增加種群滅絕風(fēng)險(xiǎn)。另外中華白海豚存在群體遺傳多樣性低、有效種群規(guī)模小,有效種群大小持續(xù)下降的特征,提示中華白海豚面臨著滅絕的高風(fēng)險(xiǎn),亟需加強(qiáng)保護(hù)。

(a)中華白海豚在中國(guó)南海西北部雷州灣和三娘灣的種群分布;(b)中華白海豚種群系統(tǒng)發(fā)育樹(shù);(c)中華白海豚染色體演化;(d)中華白海豚的種群動(dòng)態(tài);(e)雷州灣和三娘灣中華白海豚種群與其他哺乳動(dòng)物雜合度的比較

Peijun Zhang#, Yong Zhao#, Chang Li#, Mingli Lin, Lijun Dong, Rui Zhang, Mingzhong Liu, Kuan Li, He Zhang, Xiaochuan Liu, Yaolei Zhang, Yuan Yuan, Huan Liu, Inge Seim, Shuai Sun, Xiao Du, Yue Chang, Feida Li, Shanshan Liu, Simon Ming-Yuen Lee, Kun Wang, Ding Wang, Xianyan Wang, Michael R. McGowen, Thomas A. Jefferson, Morten Tange Olsen, Josefin Stiller, Guojie Zhang, Xun Xu, Huanming Yang, Guangyi Fan*, Xin Liu*, and Songhai Li* . (2020) An Indo-Pacific humpback dolphin genome reveals insights into chromosome evolution and the demography of a Vulnerable species. iScience 23, 10. https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101640
原文鏈接:https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(20)30832-4

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