我国科学家首次揭示狮子鱼深渊适应遗传基础
中国科学院水生生物研究所、深海科学与工程研究所、西北工业大学和其他单位共同解决了一些关键问题。他们对马里亚纳海沟7000米以下的狮子鱼进行了多方面的深入研究。他们阐明了自己在分类学上的系统地位,首次发现了形态上适应深渊的变化,并在大数据多组分析的基础上揭示了狮子鱼适应深渊的遗传基础。
4月15日,研究结果在英国《自然》杂志的附属期刊《自然生态与进化》(自然生态与进化)上发表。水生研究所研究员何顺平、西北工业大学教授王文和教授邱强是交流的共同作者。
深海是地球表面上最后一个未被人类大规模进入或认识的空间,占地球表面积的65%,蕴藏着人类社会未来发展所需的各种战略资源和能源。深海环境具有特殊的极端条件,如高压、巨大的温差、全年无光、独特的化学环境等。这是传统生命形式的禁区,极难探索。6000米以下的深海被称为海斗深渊。尽管环境如此恶劣,许多海洋生物仍然在6000米以下。
据报道,本研究涉及的深海狮子鱼样本是由中国深海科学研究船“发现号”于2016年底和2017年初通过“天涯”和“海蛟”号深海登陆船获取的。该团队分析了超深海狮子鱼的基因组,揭示了它对超深海极端环境的适应机制。
研究发现,由于缺乏阳光,这种超深的狮子鱼是透明的。为了适应高压环境,它的骨骼变得很薄并具有弯曲能力,它的头骨是不完整的,而且它的肌肉组织也具有很强的柔韧性。基因组中大量与色素和视觉相关的基因已经丢失,与骨钙化相关的关键基因之一也经历了假遗传学。在细胞和蛋白质水平上,许多具有稳定细胞膜和稳定蛋白质结构的基因经历了特定的突变。这些遗传变异可能共同导致这一物种的特殊表型及其对深渊之外极端环境的适应性。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41559-019-0864-8