鱼类化石挑战进化学“都市传奇”

研究人员一直对真正的骨鱼如何进化成令人惊讶的多样化体型感到困惑。

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想象一下，一条半吨重的金枪鱼坐在码头上，两侧是海马、鲦鱼和鳗鱼。这只是对一种叫做真正硬骨鱼的鱼的多样性的惊人一瞥。目前，有30，000种硬骨鱼，比所有现存的哺乳动物、鸟类、爬行动物和两栖动物都多。在过去十年左右的时间里，许多研究人员推断，硬骨鱼进化出各种令人眼花缭乱的体型的原因是，它们的直系祖先以某种方式重复了整个基因组，从而允许整个基因群随心所欲地执行其他功能。

今天，对鱼类化石记录的分析挑战了这一观点。尽管基因组在大约1.6亿年前被重复，但在最初的1.5亿年里，真骨鱼仍然牢牢地保持着一些传统的体型。与此同时，一个从未经历过基因组加倍的相关群体，全骨鱼，进化出了惊人的多样身体结构。

印第安纳大学的进化生物学家迈克尔·林奇(Michael Lynch)表示，基因复制和多样性之间的关联似乎非常直观，以至于“几乎成了一个城市传奇”。典型的例子是具有惊人多样性的真骨鱼和目前仅有8种2种体型的全骨鱼之间的对比。开花植物也充满了这种重复，是植物多样性之王。在这两种情况下，进化生物学家都认为，一些DNA复制的“怪癖”使基因组加倍。随后，当先前存在的基因维持物种的生存时，基因的额外拷贝将进化出新的功能，从而加速进化变化。

约翰·克拉克，目前是宾夕法尼亚大学的古生物学家，决定通过比较化石记录中真正的骨鱼和全骨鱼的多样性来测试这个“传奇”。他参观了世界各地的15个博物馆，测量了2.5亿到1亿年前的样本，并拍摄了它们的照片。克拉克接着比较了它们多样化的速度，并得出结论，“真正的骨鱼并不总是那么特别”。正如他和他的同事在《美国国家科学院院刊》在线版上报道的那样，在最初的1.5亿年里，真骨鱼起步较慢。与此同时，全骨鱼已经进化成各种形状和大小，其中大多数已经灭绝。洛杉矶加利福尼亚大学的进化鱼类学家迈克尔·阿尔法罗说，没有重复基因组的鱼在多样性方面也表现得很好，这与真正的骨鱼相当，甚至比骨鱼更快。(宗华)

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