如今的维多利亚湖相对年轻,仅有 16,000 年历史,但在这一短暂的时间内,约有 500 种不同的慈鲷鱼在这里进化。值得注意的是,这种多样性的爆发主要归功于。
在一项新研究中,伯尔尼大学、剑桥大学和威康桑格研究所的科学家发现,数百种截然不同的物种实际上都是从三种慈鲷进化而来的。这些慈鲷大约在 16,000 年前抵达维多利亚湖(非洲最大的湖泊),当时该湖在经历了严重的干旱后重新充满水。从进化的角度来看,这种速度快得令人难以置信。
“它们可能是由三个谱系进化而来的,这三个谱系在湖中汇聚,杂交,融合了它们的遗传变异,并产生了这种巨大的多样性,然后进化成不同的物种,”乔安娜·梅尔博士这项研究的第一作者、威康桑格研究所的小组负责人告诉 IFLScience。
“我们现在发现了 500 多种慈鲷。我们发现所有这些慈鲷物种实际上在湖中进化仅用了 16,000 年,这真是太不可思议了。通常,一个新物种的进化需要一百万年以上,”迈尔博士补充道。
“就像兔子一眨眼就变成狼一样。生态分化超级疯狂——非常非常快。”
慈鲷从不起眼的原始物种,如今在维多利亚湖繁衍生息,占据了生态系统中几乎每一个可以想象到的生态位。它们的外观也各不相同,拥有各种不同的形状、大小、颜色和形态。
“这些物种也有很大差异。有些是藻类刮食者,有些以浮游动物为食,还有一些是捕食其他鱼类的顶级捕食者,”迈尔博士解释道。
研究小组认为,这种令人震惊的情况之所以发生,是因为湖水在刚重新充满时非常浑浊。这意味着慈鲷无法分辨彼此的颜色,很难辨别不同的物种。在浑浊的湖水笼罩下,一场杂交盛会开始了。
维多利亚湖慈鲷杂交的成功挑战了进化论的一个最古老假设,即两个不同物种无法繁殖并产生可存活或可育的后代。与杂交总是进化的死胡同相反,它们有可能成为基因生存的积极力量。
许多生于不同物种的父母甚至可能不育。然而,对于少数幸运儿来说,基因组合可以为他们提供比同龄人更好的优势,帮助他们生存和繁衍。
“它们正在产生大量的遗传多样性。即使其中一些表现非常糟糕,但如果有些表现良好,仍然会是有益的,”迈尔告诉 IFLScience。
这不仅仅适用于维多利亚湖的慈鲷。如果你环顾四周,你就能发现大多数现存动物的基因组中都存在基因渗入杂交的现象,从蝴蝶和蜘蛛到。
“随着新的基因组技术对 DNA 进行测序,我们现在发现基本上所有物种——– 其 DNA 部分来自其他物种,这表明过去曾发生过杂交,”迈尔解释道。
事实上,如果你观察许多现代人类的基因组,你就能找到遗传证据一个聪明人与尼安德特人和丹尼索瓦人繁殖,这另外两种原始人类物种现已灭绝。
不管是好是坏,人类也是杂交的产物。对于一些生活在东亚的人来说,有证据表明丹尼索瓦人的 DNA 帮助他们另一方面,欧洲人基因组中的尼安德特人 DNA 可能导致,包括新冠肺炎和抑郁症。
这项研究挑战了杂交总是以遗传死胡同告终的观点。“在某些情况下,一些杂交品种实际上可能表现更好。在大多数情况下,它们可能表现不佳,但在某些情况下,它们表现更好,”迈尔说。
这项新研究发表在期刊上科学。
对自然好奇吗?欢迎参加我们首届免费虚拟科学节,,我们与科学作家讨论自然界的奇异现象乔什·戴维斯。2023 年 10 月 21 日,我们将在线直播,邀请了多位有趣的专家在三个节日“舞台”上讨论生命、死亡和创造(你知道的,就是那些小事)的所有事情。了解更多信息并保留您的席位。