今天的維多利亞湖相對年輕,只有 16,000 年的歷史,但在這麼短的時間內,大約 500 種不同種類的麗魚科魚已經在這裡成功進化。值得注意的是,這種多樣性的爆發主要歸功於由於以下因素而誕生的雜交品種:。
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在一項新的研究中,伯爾尼大學、劍橋大學和威康桑格研究所的科學家們發現,事實上,數百種截然不同的物種都是由慈鯛的三個譜系進化而來的,這些慈鯛在大約 16,000 年前到達非洲最大的維多利亞湖,當時維多利亞湖在經歷了一次嚴重的干旱後又重新註水。就進化而言,這是令人難以置信的快。
“它們可能是由三個譜系進化而來,這些譜系在湖中聚集在一起,雜交,結合了它們的遺傳變異,並產生了這種巨大的多樣性。,然後進化成不同的物種,”喬安娜·邁耶博士該研究的第一作者、威康桑格研究所的小組組長告訴 IFLScience。
“我們現在發現了 500 多種慈鯛魚。我們發現所有這些慈鯛魚種類實際上都是在短短 16,000 年的時間內在湖中進化出來的,這絕對是瘋狂的。通常,一個新物種的進化需要超過一百萬年的時間,”梅爾博士補充道。
“這有點像兔子一眨眼就變成了狼。超級瘋狂的生態分化——非常非常快。”
慈鯛從最初的卑微開始,如今在維多利亞湖中茁壯成長,佔據了生態系統中幾乎所有可以想像到的生態位。它們看起來也不同,擁有各種不同的形狀、大小、顏色和形式。
“這些物種也非常不同。有些是藻類刮食者,有些是浮游動物,還有一些是吃其他魚類的頂級掠食者,”梅爾博士解釋道。
研究小組認為,之所以會出現這種令人驚訝的情況,是因為湖水第一次重新註滿時會非常渾濁。這意味著慈鯛無法分辨彼此的顏色,也很難識別不同的物種。渾水籠罩下,一場雜交的盛會正在上演。
維多利亞湖慈鯛雜交的成功挑戰了關於進化的最古老的假設之一,即兩個不同的物種無法繁殖並產生可存活或可繁殖的後代。與始終成為進化死胡同的雜交品種相反,它們有可能成為基因生存的積極力量。
許多由不同物種的父母所生甚至可能不孕。然而,對於少數幸運者來說,基因組合可以為他們提供優於同齡人的優勢,幫助他們生存和繁殖。
“它們正在產生大量的遺傳多樣性。即使其中一些做得很糟糕,但如果其中一些做得很好,那仍然是有益的,”邁爾告訴 IFLScience。
這也不僅僅適用於維多利亞湖的慈鯛。如果你環顧四周,你將能夠看到大多數現存動物基因組中的漸滲雜交,從蝴蝶和蜘蛛到。
“利用新的基因組技術對 DNA 進行測序,我們現在看到基本上所有物種————DNA 的某些部分源自另一個物種,這表明過去存在雜交,”邁爾解釋道。
事實上,如果你觀察許多現代人類的基因組,你可以找到遺傳證據一個聰明人與尼安德特人和丹尼索瓦人繁殖,這兩種人類後來都滅絕了。
無論好壞,人類也是雜交的產物。對於一些生活在東亞的人來說,有證據表明丹尼索瓦人的 DNA 幫助他們另一方面,歐洲人基因組中的尼安德特人 DNA 可能導致,包括 COVID-19 和抑鬱症。
這項研究挑戰了雜交總是以基因死胡同告終的觀點。 “在某些情況下,一些混合動力實際上可能做得更好。在大多數情況下,它們可能不是,但在某些情況下卻是,”邁爾說。
這項新研究發表在期刊上科學。
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