PNAS:基因組測序的驚人發現
日期:2015-11-17 08:57:00
科學家們發現,水母(平凡的海洋生物)經過漫長的進化變成了生活在其它動物體內的奇特寄生蟲。這項研究發表在本周的美國國家科學院院刊PNAS雜志上。
Myxozoa是感染無脊椎動物和脊椎動物宿主的微小寄生蟲,由少數幾個細胞組成。美國堪薩斯大學的研究人員對這種生物進行了基因組測序,發現它們實際上是高度精簡的刺胞動物(cnidarians),與水母、珊瑚、海葵同屬一類。
“這是動物軀體模式的極端退化,非常引人注目,”領導這項研究的Paulyn Cartwright副教授說。“我們已經驗證了它們的身份(刺胞動物),現在需要探索它們的演化過程。”
研究顯示,這種寄生性的微小水母擁有非常精簡的軀體模式和基因組。“它們的基因組比水母平均基因組小20-40倍,”Cartwright介紹道。“是目前最小的動物基因組之一,只有大約20 million bp。”
雖然軀體結構和基因組大幅縮減,Myxozoa依然保留了水母的基礎特征,刺細胞(nematocyst)及相應的基因。“很難想象它們居然是水母,”Cartwright說。“它們沒有口和腸,僅由幾個細胞組成,但卻具有刺細胞這樣的復雜結構。”
研究人員指出,Myxozoa需要重新分類,歸入刺胞動物門。“這些寄生蟲最初被視為單細胞生物,但DNA測序表明它們其實是有一定復雜性的動物。”
這些微小的水母擴展了人們對多細胞動物的理解。科學家們過去認為,多細胞動物的發育有許多至關重要的特征,但這些特征在Myxozoa中并不存在。“比如對發育有重要影響的Hox基因,”Cartwright說。“Myxozoa絕對是復雜動物,它們的進化起源與水母相同。Myxozoa有助于我們重新認識多細胞動物。”
從宏觀海洋動物到微觀寄生蟲的劇烈改變,似乎是一個非常獨特的演化過程。但Cartwright等人認為這很可能是一個廣泛存在的自然策略,只是目前還鮮為人知。
這項研究也具有較高的經濟意義,Myxozoa經常禍害商業性魚群,比如鮭魚和三文魚。“這是一類多樣性很高的寄生蟲,能使魚類出現神經性疾病,在水產業造成嚴重的經濟損失,”Cartwright說。
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