科普时报讯(记者胡利娟)长得像、DNA比较相近的物种是近亲?不一定!近日,我国科学家领衔的中外联合团队公布了对有袋类哺乳动物的物种辐射性大爆发过程的研究结果。成果在线发表在《细胞》杂志。
论文第一作者,深圳华大生命科学研究院的冯少鸿博士表示,重构正确的物种关系树是演化生物学研究和开展跨物种比较研究的基础,对推理各种生物学现象的起源过程至关重要。
作为绝大多数生物遗传蓝图的DNA序列,在生命之树上更接近的物种之间就越相似。表型由DNA来决定,理论上携带相同表型的物种演化关系也就越接近。依据这样的推论,形态数据和DNA数据都可以用来构建物种树。
“但实际上,DNA数据与形态特征往往会得到矛盾的物种演化历程,而且仍缺乏研究来解释为什么会存在这样的矛盾。”论文共同第一作者、中国科学院动物研究所白明研究员说。
“我们往往会在经历过物种快速分化的类群里观察到分子树与形态树冲突的现象。”论文通讯作者、浙江大学生命演化研究中心主任张国捷教授指出,不完全的谱系分流就是一种可以导致上述情况的原因。多个物种在极短的时间内从一个共同祖先里分化出来,使得某些祖先基因的多态性被随机分流到分化出的不同物种里,从而使得多个物种随机保留了相同的基因型。但一直没有关于这种现象对性状的演化是否存在影响的研究。
为此,研究团队利用有袋类动物开展研究。小山猴是微兽目有袋类动物唯一的现存物种,而作为南美洲的有袋类动物,它却在骨骼、生殖器官和大脑结构等诸多方面与澳洲的有袋类动物更相似,尤其是袋鼠、考拉等双门齿目动物,故而怀疑它们间的关系更近。
但此次研究表明,小山猴应该是澳洲有袋类动物的姐妹群,不属于澳洲有袋类。因此,过去错误的观点很可能是由于物种快速分化的过程不完全的谱系分流导致的。这些有冲突的基因组区域包含了上百个与神经系统、免疫系统、骨骼形态等相关的基因,它们可能与现今物种性状特征与物种发生历程之间的矛盾有关。
研究结果重建了有袋类物种的演化关系,并揭示了物种快速分化过程中,一些随机事件有可能会导致远缘物种具有相似表型的现象,解释了利用形态和分子数据在构建物种树时经常出现冲突的发生机制。