进化在这些奇异的“活化石”鱼身上几乎停止了

对一种被称为雀鳝的古老尖鼻鱼家族的研究发现了第一个确凿的证据，证明生物学机制可以解释它们作为“活化石”的地位。

一些生物体的物种多样性和与古代祖先的物理差异非常低，导致达尔文在 1859 年创建该术语.但有明确证据表明背后有机制活化石以前不存在。

“我们的论文表明，活化石不仅仅是历史上的奇怪事故，而是为自然界的进化过程提供了基本证明。说耶鲁大学进化生物学家蔡斯·布朗斯坦（Chase Brownstein）。

“它不仅有助于我们更好地了解地球的生物多样性，而且有朝一日有可能应用于医学研究并改善人类健康。

来自美国和中国的Brownstein及其同事发现了两种不同的物种——长鼻雀鳝（骨鳞鳞鲷（Lepisosteus osseus））和鳄雀鳝（苍术（Atractosteus spatula）） – 可以产生肥沃的混合后代，尽管距离他们最后一个共同祖先已经过去了 1.05 亿年。

马和驴最后有一个共同的祖先就在400万年前.虽然它们可以配对成功产生称为骡子的后代，但杂交种通常是不育的。研究小组发现，雀鳝是已知最古老的不同物种的共同祖先，实际上，大约有6000万年的历史。

对481种有颌脊椎动物的1,105个DNA编码区的分析发现，雀鳝的分子进化速度是所有雀鳝中最慢的，这可以解释为什么它们的杂交种即使在1亿年后仍然具有活力和可育性。

当遗传变化发生得足够缓慢，即使是非常不同的物种仍然可以交配并产生杂交种时，新物种的进化也可能减慢。

“我们表明，雀鳝缓慢的分子进化速度阻碍了它们的物种形成速度，”说耶鲁大学鱼类学家托马斯·尼尔。

“从根本上说，这是科学首次表明，一个谱系通过其生物学的内在方面，符合活化石的标准。

鲟鱼和桨鱼– 具有共同祖先的物种，也已知会产生可育的杂交种 – 具有同样缓慢的进化速度。

然而，在速度方面，雀鳝显然是赢家。

研究人员说，更高的进化率意味着，如果正常孤立的种群以某种方式接触和繁殖，它们就不太可能彼此兼容。

“一个物种的基因组突变越慢，它就越有可能与一个单独的物种杂交，而这个物种在很长一段时间内都是从基因上分离出来的。说布朗斯坦。

2/13 自现代生物学早期以来，像达尔文这样的思想家就意识到，一些现存的动植物似乎表现出令人难以置信的物种多样性，因为它们的年龄，而且与它们的化石亲戚几乎没有区别。pic.twitter.com/eJP8L50Rby

— Chase Brownstein （@ChaseBrownstein）3月 4， 2024

研究人员指出，一些活化石可能是“历史的意外”，比如大蜥蜴（Sphenodon punctatus 点），这是几种活化石之一，与雀鳝不同，它们的基因组速度没有极慢。对于像雀鳝这样由超慢分子进化产生的活化石，他们认为强大的DNA修复机制是秘密，使它们能够纠正突变。

“大多数癌症是体细胞突变，代表个体DNA修复机制的失败，”说近。

“如果进一步的研究证明雀鳝DNA修复机制非常有效，并发现是什么使它们如此，我们就可以开始考虑对人类健康的潜在应用。

该研究已发表在演化.

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