古代動物愛好者可能聽過這個詞?活化石? 用來描述採取輕鬆進化方式的生物,數百萬年來似乎保持不變。 現在,對雀鱔的新研究首次揭示了一種機制,可以解釋為什麼一些動物被拋在後面。 在一些活化石中,演化確實以極其緩慢的速度發生,這意味著它們可以與其他物種創造出可行的雜交種? 即使自從恐龍出現在地球上以來,它們就沒有共同的祖先了。
這項研究深入研究了雀鱔的奇妙世界,這是一種非常古老的魚類,甚至查爾斯·達爾文也提到它們活化石在裡面物種起源。 它們在物種形成方面的缺乏,在好奇的雜交中得到了彌補,已知最古老的親代分裂在兩個獨立的群體之間,而這兩個群體仍然可以繁殖以產生可育的後代。
什麼是活化石?
活化石被認為是當今活著的動物,其特徵或表型反映了僅從化石記錄中已知的物種的特徵。 這是查爾斯·達爾文 (Charles Darwin) 於 1859 年創造的術語,但此後一直在各種不同且不明確的環境中使用。 現在,一篇新論文來解救有關活化石的一些討論,包括為什麼它們會出現在自然界中。
什麼是加爾?
大約1.5億年前的侏羅紀時期,當恐龍正在享受前希克蘇魯伯時代時,長滿牙齒的雀鱔祖先正在水中咧著嘴笑。 他們被認為原始魚類, 屬於家庭鱗魚科其中包含唯一倖存的成員金利莫迪? 一群輻鰭魚,包括雀鱔及其已滅絕的近親。
活化石? 是的,他們是雀鳥。
加爾斯? 古老的地位使它們成為研究自然界中為何存在活化石的對象,揭示了這些古老的射線鰭魚類在數千萬年裡基本上保持不變。 它們不僅符合活化石的定義,而且在所有有頜脊椎動物中,它們的分子進化速度是最慢的。
這相當於黑猩猩與袋鼠、鯨魚與袋熊、鴕鳥與黑鳥生下可育的後代! 絕對瘋狂!
蔡斯·布朗斯坦
今天有七個物種活著,所有這些? 從結構上來說? 看起來與它們的化石家族幾乎一模一樣。 大約一億年前,蜥蜴的兩大譜系之一與它們的古代祖先分道揚鑣,當你了解它們與誰一起繁殖時,這一事實就變得更加令人好奇。
?蔡斯·布朗斯坦耶魯大學的教授、丹·麥奎根 (Dan MacGuigan) 共同領導了這項研究,他告訴 IFLScience。 ? 我們最終證明,這兩個現存的蜥蜴屬之間的分裂發生在大約 1.06 億年前。
「那是近 4000 萬年前霸王龍出現在現場! 然而,我們表明這兩個雀屬仍然在野外產生可存活且可育的雜交種。 這相當於黑猩猩與袋鼠、鯨魚與袋熊、鴕鳥與黑鳥生下可育的後代! 絕對瘋了!
在鱷雀鱔和長鼻雀鱔之間發現的雜交種代表了基因上孤立的群體的後代,它們最後的共同祖先存在於一億年前,這使其成為動物、植物和真菌中已發現的最古老的親代分裂。 這些雜交品種很罕見,但並非聞所未聞? 幸運的是,合著者所羅門大衛 (Solomon David) 的研究生卡蒂賴特 (Kati Wright) 在研究發表的同一周就發現了這種情況。

上圖為鱷魚鱔 x 長鼻鱔雜交,下圖為鱷魚鱔進行比較。 插圖顯示了雜交雀鱔的概況。
圖片來源:卡蒂·賴特
在對 1,105 個外顯子的資料集進行分析後,關於為什麼鱔鳥能夠在其明顯的約會池中繁殖至今的遺傳學解釋? 的編碼區脫氧核糖核酸? 來自 400 多種有頜脊椎動物的樣本。 研究表明,雀鱔的進化速度比任何其他主要脊椎動物類群慢三個數量級,這意味著與基因突變率較高的物種相比,它們可以擁有更古老的共同祖先,並且仍然能產生可存活的後代。
“我們的論文表明,活化石不僅僅是歷史上的奇怪偶然事件,而且提供了自然界進化過程的基本證明,” 布朗斯坦在一篇文章中說道陳述。 ? 演化史可能會對我們自己的故事產生影響。 它不僅可以幫助我們更好地了解地球的生物多樣性,而且有一天可能會應用於醫學研究並改善人類健康。
加爾斯? 緩慢的基因突變率可能阻礙了它們實現物種豐富,但它們在我們星球上的馬拉鬆比賽中做了很多事情。
「雀鱔已經存在了超過 1.5 億年,雖然它們的整體進化速度較慢,但隨著時間的推移,它們已經很好地適應了環境,”所羅門大衛 (Solomon David),GarLab 的榮耀,告訴IFLScience。 ?它們呼吸空氣,有有毒的卵和鎧甲鱗片。 他們甚至可以在鹽水中生活很長時間。
?8000年來斑雀適應五大湖地區)。 他們是終極的倖存者,但這並不意味著我們不應該在氣候變遷面前採取措施保護加爾和其他生態系統。
研究小組提出的下一個問題是,超高效的 DNA 修復(使他們能夠糾正突變)是否在過去 1 億多年裡幫助了雀鱔。 找出答案可能需要使用模型脊椎動物系統(例如斑馬魚)進行基因改造實驗,以及測量鱔 DNA 修復功效的毒理學實驗,所以請注意這個空間!
該研究發表在期刊上演化。