如果你是一个幸运的物种，你会偶然遇到随机的基因突变，这些突变恰好可以帮助你更好地生存——让你和你的后代保留并发展他们编码的有用特征。 与任何涉及运气的事情一样，您抓住的机会越多，中大奖的机会就越大。
这似乎就是我们很久以前的祖先身上发生的事情——我们和现在还活着的肺鱼一样。 大约 4.2 亿年前，它们获得了足够的基因大奖，使它们能够爬出水面，进入全新的陆地世界。
通过这样做，它们成为了所有有脊椎的陆地动物的祖先（四足动物）。 拥有庞大的基因组，就像在现代肺鱼中发现的那样，可能对此有所帮助。
研究人员刚刚对濒危物种的整个基因组进行了测序澳大利亚肺鱼（福斯特新角蜥），拥有已知最大的动物基因组。 它是我们的14倍大。
这需要新的 DNA 测序技术和大量的计算能力，而这在技术上才可能实现——将多达 430 亿个核苷酸（遗传密码中的“字母”）拼凑在一起。
奥地利分子病理学研究所 (IMP) 的生物学家 Siegfried Schloissnig 表示：“从基因组角度来看，肺鱼的基因组介于鱼类和陆生脊椎动物之间。”新科学家。
现存的六种肺鱼中，有四种是非洲的，一种是南美洲的，一种是澳大利亚的。 它们首次出现在四亿年前的化石记录中。
这种澳大利亚物种保留了最古老的特征，但在首次发现时被错误地归类为两栖动物，因为它具有鱼类和蝾螈的奇特特征，包括其奇怪的腿状叶鳍。 这些奇怪的中间“活化石”的寿命可达 100 年。
澳大利亚肺鱼似乎仍然与其一亿年前（现已灭绝）的祖先物种的化石非常相似，这些祖先物种将自己从水中拖出来，最终产卵哺乳动物、鸟类、爬行动物和两栖动物。
它的基因组证实了这种吞气游泳者是我们现存的最接近的鱼类亲戚，击败了其他竞争者，腔棘鱼- 另一群有叶鳍的鱼。
因此，澳大利亚肺鱼的基因大海捞针中蕴含着动物如何从水生动物过渡到陆生动物的线索。
“这？需要许多进化创新，包括空气呼吸、四肢、姿势、防止干燥、氮排泄、繁殖和嗅觉，”研究人员在他们的论文中写下。
他们发现了肺鱼中已经存在的负责我们胚胎肺发育的相同基因，就像我们熟悉的尺骨和桡骨，以及编码它们的基因。 像hox-c13和sal1这样的四足动物肢体模式基因以前从未在鱼类中发现过。
“此类新奇事物可能会导致[叶鳍鱼]征服陆地，展示了肺鱼基因组如何有助于更好地理解脊椎动物进化过程中的这一重大转变，”该团队写。
研究人员还发现肺鱼与嗅觉相关的基因有大量增加——这将是一套适合其祖先新环境的新传感器。 这些基因编码空气气味的受体，而水传播气味的受体群体则缩小了。
许多使它们庞大的基因组变得庞大的多余基因都是通过复制它们的 DNA 片段而产生的。 一些肺鱼的个体染色体含有与整个人类基因组一样多的核苷酸。
这种通过拷贝进行基因组扩展的形式被认为是一种进化的重要推动力，有证据表明它有助于为生物体提供快速适应不断变化的环境的能力。
澳大利亚肺鱼是我们进化过程中令人难以置信的活生生的记录，在保存了这么长时间的遗传历史之后，现在它受到人类活动的威胁改变它称之为家园的淡水栖息地。
这种动物捕食青蛙、蠕虫和蜗牛，也会咀嚼水中的植物。 它通常依靠鳃呼吸，但当干燥的环境减少其水环境，使其变得阴暗和停滞时，它的单肺可以让肺鱼浮出水面呼吸新鲜空气。
“毫无疑问，新测序的基因组将在未来揭开这种奇异脊椎动物的更多秘密，”说IMP 细胞遗传学家 Elly Tanaka。
“它不仅可以告诉我们有关适应陆地生命的知识，而且还可以解释某些基因组如何进化到如此之大。”
这项研究发表于自然。
