科學(xué)家們首次繪制了甲藻的遺傳進(jìn)化圖譜
一組科學(xué)家利用新的基因測序數(shù)據(jù)來了解與恐龍并存的古老生物是如何進(jìn)化數(shù)百萬年的。由十幾所大學(xué)的遺傳研究小組進(jìn)行的為期四年的努力首次揭示了甲藻的生物學(xué)和進(jìn)化,甲藻是一種微小但復(fù)雜的生物,主要被稱為海洋浮游生物。你到處都可以找到甲藻。它們將陽光轉(zhuǎn)化為氧氣,為我們呼吸的空氣。它們是化石燃料的古老構(gòu)件。它們存在于雜貨店的膳食補(bǔ)充劑中,以促進(jìn)大腦健康。他們讓瀉湖在波多黎各等地的夜晚煥發(fā)光彩。他們還負(fù)責(zé)有毒的藻類大量繁殖,可以殺死貝類中可能對人類造成傷害的大量魚類和毒素。
盡管它們是環(huán)境中的關(guān)鍵物種,但由于其龐大而復(fù)雜的基因組,它們長期以來一直被誤解。單個(gè)甲藻可能在其大核中具有12至400個(gè)染色體。相比之下,人類有23對,共46對??茖W(xué)家們能夠?qū)⒎肿樱蜕锏厍蚧瘜W(xué)證據(jù)結(jié)合起來,繪制數(shù)百萬年來甲藻進(jìn)化的主要標(biāo)志,從而為其進(jìn)化提供了一個(gè)修正的模型。
馬里蘭大學(xué)環(huán)境科學(xué)中心的分子遺傳學(xué)家Tsvetan Bachvaroff表示,“繪制甲藻的進(jìn)化從未成功地進(jìn)行過如此規(guī)模的研究。” 他為巴爾的摩海洋與環(huán)境技術(shù)研究所生長的兩種寄生性甲藻提供了樣品。“現(xiàn)在我們了解它們是如何相關(guān)的,它們看起來是什么樣的,”他說“這是他們的基因組靈活性,這使他們有了進(jìn)化的優(yōu)勢。”“這項(xiàng)工作為甲藻的發(fā)展提供了重要的新見解,我們很高興Bachvaroff博士能夠?yàn)檫@項(xiàng)研究做出重大貢獻(xiàn),”海洋與環(huán)境技術(shù)研究所所長Russell Hill說。
研究發(fā)現(xiàn),非光合甲藻,那些不利用太陽光來合成由二氧化碳和水的營養(yǎng)物質(zhì),保留了質(zhì)具有重要的代謝功能,一(在植物和藻類的細(xì)胞重要的化學(xué)化合物的生產(chǎn)基地)這可能是甲藻發(fā)光的進(jìn)化來源。
“那甲藻多樣性在內(nèi)的所有自由生活的異養(yǎng)的一大塊都保留殘質(zhì)的預(yù)測說明了如何鮮為人知,他們是和可以幫助我們更好地了解海洋等領(lǐng)域的角色,說:”該研究報(bào)告的主要作者,揚(yáng)Janouskovec倫敦大學(xué)學(xué)院。
這些發(fā)現(xiàn)可以更好地了解生物發(fā)光的工作原理,如何關(guān)閉有害的紅潮,或者如何通過觀察巖石中的化石甲藻來識(shí)別富含油的區(qū)域。“他們違反了達(dá)爾文進(jìn)化論的基本規(guī)則。他們傾向于從不同的地方借用基因,”巴赫瓦羅夫說。“海洋就像這個(gè)巨大的零件目錄,你可以從中獲取基因并使用它們??梢詮沫h(huán)境中獲取基因的生物具有選擇性優(yōu)勢。”
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