索马里洞穴鱼为我们揭示现代哺乳动物的黑暗历史

在经历了数百万年的黑暗生活后，一种仅在索马里发现的盲穴鱼失去了一种古老的 DNA 修复系统。这种 DNA 修复系统存在于细菌、真菌、植物和大多数其他动物等生物中，它利用可见光的能量来修复紫外线 (UV) 引起的 DNA 损伤。

研究结果发表在期刊上当代生物学10 月 11 日的发现之所以令人感兴趣，部分原因是此前只有胎盘哺乳动物（包括人类）才缺乏这种系统。研究人员表示，这一发现支持了“夜间瓶颈”理论，该理论认为现代哺乳动物的祖先生活在地下或完全夜间活动，这是一种避免被恐龙吃掉的策略。

“我们已在一份声明中透露的古老DNA的丢失德国卡尔斯鲁厄理工学院的 Nicholas Foulkes 表示：“这是一种高度保守的系统。奇怪的是，此前已知的唯一缺乏光激活 DNA 修复能力的其他动物是。因此，我们在这个洞穴鱼物种中看到的可能是我们祖先在中生代之前发生过的过程的第一阶段。”

Foulkes 的团队（包括第一作者 Haiyu Zhao）与意大利费拉拉大学的 Cristiano Bertolucci 合作，对了解极端环境条件下的进化以及 DNA 修复系统的变化很感兴趣。洞穴鱼 Phreatichthys andruzzii 是他们研究的理想模型，因为它在没有任何紫外线或距离太阳已有 300 多万年了。

研究人员发现，P. andruzzii 携带的突变会破坏必需的 DNA 修复基因的功能。它还缺少一种调节增强子元件，这种元件通过“开启”其他基因来协调和增强其他物种对阳光的 DNA 修复。

Foulkes 表示，其他洞穴鱼种没有像 P. andruzzii 一样长时间地与洞穴环境隔离，因此其光激活机制正常，甚至增强。因此，新发现“凸显了 P. andruzzii 与其他洞穴鱼种相比具有更极端的适应性。”

这一发现进一步证明现代哺乳动物曾经生活在黑暗中。

“现代哺乳动物的许多特征，如眼睛的解剖结构和功能，都显示出夜间生活方式的明显特征，”福克斯说。“这意味着我们现在可以更有信心地预测哺乳动物祖先在完全黑暗的环境中经历了一段漫长的进化时期。”

研究人员表示，他们计划研究他们还对探索昼夜节律钟和 DNA 修复之间的联系很感兴趣，这两种机制都需要依靠阳光才能正常运作。