基因组揭示龟的起源奥秘

邓文龙

基因组揭示龟的起源奥秘

日期：2013-04-29   
  


    龟从遗传学角度看更接近鳄鱼还是蜥蜴？科学界对此一直存在争议。一个国际研究小组的新成果表明，龟拥有接近鳄鱼、鸟和恐龙的起源，并在距今约２.５亿年前与三者的共同祖先分离，开始独立进化。
　　日本理化研究所、中国华大基因研究院和英国韦尔科姆基金会桑格研究所等机构合作完成的鳖和绿海龟基因组研究成果刊登在新一期《自然·遗传学》网络版上。这项研究从基因组水平揭示了龟的起源和甲壳进化的奥秘，为今后研究包括恐龙在内的陆地脊椎动物进化奠定了基础。
　　联合研究小组解读了鳖和绿海龟的基因组，发现两者都包含约２２亿个碱基对，约为人类基因组碱基对数目的三分之二，基因数目约１.９万个，大致接近人类。
　　研究人员将鳖和绿海龟的基因组与人类、鸡、鳄鱼和狗等１０种脊椎动物的基因组进行比较，发现龟的祖先是在约２.５亿年前与鳄鱼、鸟和恐龙的共同祖先分化。而这个时期正是从二叠纪向三叠纪过渡的阶段，也就是说，龟的祖先分化时间可能与二叠纪末的物种大灭绝时间重合。理化研究所研究员入江直树说：“引发物种大灭绝的地球环境变化，有可能促进了龟的祖先诞生。”
　　物种大灭绝导致生物物种剧减，但也催生了适应新环境的新物种。研究人员认为，龟的进化和甲壳的发育有可能成为探索物种大灭绝原因的关键。
　　此外研究人员还发现，鳖的基因组包含１１３７个编码合成嗅觉受体的基因，以嗅觉灵敏著称的狗也只有８１１个同类基因，所以鳖能够分辨各种物质的气味。
    （化石网/兽王 编译）龟鳖目（Chelonia）是现存四类爬行纲动物之一，特征为长有坚固的背甲，亦是长寿的动物。虽然龟鳖目是大众最常见的动物，但是它们的分类却让生物学家非常头疼。
    生物学家最早将龟鳖目归入无孔亚纲（Anapsida），后来又提出龟鳖目为副爬行类（Parareptilia）、鳞龙亚纲（Lepidosauria，包括蜥蜴和蛇类）的姐妹群和初龙亚纲（Archosauria，包括鳄鱼、翼龙、恐龙和鸟类）的姐妹群等多种说法。
    《Nature》子刊《Nature Genetics》4月29日在线发表了中国深圳华大基因科技有限公司（BGI-Shenzhen）的Zhuo Wang和来自中国、日本和英国的多位生物学家的研究报告，研究报告认为龟鳖目为初龙亚纲的姐妹群。
    Zhuo Wang等人对中华鳖（Pelodiscus sinensis）和绿海龟（Chelonia mydas）进行全基因组测序，并进行分析，认为龟鳖目、鳄鱼和鸟类有着共同的起源。Zhuo Wang等人根据这项研究，并且结合其他证据提出龟鳖目和初龙亚纲发生分化可能发生在大约2.679亿年前到2.483亿年前的晚二叠世到三叠纪时期。
    此外，Zhuo Wang等人发现龟鳖目的嗅觉受体基因（olfactory receptor genes）扩张，研究人员可能龟鳖目的这种改变和适应水环境有关。
    Zhuo Wang等人发现中华鳖和鸡胚胎发育的基因表达谱也存在沙漏模型（hourglass-like，不同类群在胚胎发育早期和后期阶段出现不同，中期则趋向类似），最大限度保守性的时期在脊椎动物种系阶段（vertebrate phylotypic period），而非更晚的羊膜动物共同模式（amniote-common pattern）阶段。Zhuo Wang等人还发现中华鳖先经历脊椎动物种系阶段，然后开始形成背甲。

来源：新华网