包括安康鱼在内的脊椎动物群成员都具有一种独特的性寄生特性,即雄性会暂时依附或永久地与雌性交配。现在,研究人员于5月23日在《当代生物学》杂志上发表报告称,性寄生现象是在全球变暖严重、安康鱼从海底快速过渡到深海时期出现的。

研究表明在全球变暖时期性寄生帮助鮟鱇鱼入侵深海

研究人员表示,这一发现对于理解进化以及全球变暖对深海的影响具有重要意义。

耶鲁大学的ChaseD.Brownstein表示:“我们的研究结果表明,标志性的深海鮟鱇鱼是如何从使用改良的腹鳍在海底行走的祖先进化而来的。就像鲸鱼回到水下一样,鮟鱇鱼从在深海海底行走的祖先那里跳回到开阔水域。”

“我们表明,这种情况发生的时间比想象的要晚,发生在恐龙灭绝之后。此后,鮟鱇鱼在海洋的‘午夜’(深海)区域迅速多样化,这可能是由于这一新栖息地提供的生态机会。我们展示了鮟鱇鱼生物学中最奇怪的方面之一——性寄生的进化,很可能促进了这种多样化,但并没有直接导致这种多样化。”

Brownstein及其同事们对关键生态创新与新物种进化之间的关系非常感兴趣。他们不想孤立地考虑某一特征,而是想了解特征组合如何相互作用。他们将注意力集中在鮟鱇鱼上,鮟鱇鱼被描述为深海中最著名、物种最丰富的生物之一。为了更好地了解鮟鱇鱼物种之间的关系和年龄,他们分析了来自100多个物种的基因组规模DNA序列数据以及化石证据。

他们的分析表明,祖先生活在底栖的鮟鱇鱼迅速过渡到远洋或远洋栖息地,发生在5000万至3500万年前的全球变暖时期。他们还报告说,这种转变与性寄生的起源相吻合,性寄生被认为可以在午夜区找到配偶后增加成功繁殖的概率。

“我们发现,这种性寄生特性是所有深海鮟鱇鱼的祖先特性,似乎是适应性免疫系统遗传基础中的祖先不稳定性与身体大小二态性的协同作用的结果,”布朗斯坦说,并指出雌性鮟鱇鱼不会将雄性视为异物而排斥,从而允许其融合。“这解释了这种奇怪特性的起源。”

他说:“性寄生其实是不同生理、解剖和其他系统的一系列不同特征的结合,这一暗示让我非常兴奋。”

这些发现为了解深海生物的进化提供了新的视角。它们也可能是一个警告,即当今的全球变暖可能会改变未来数百万年深海生物的进程。研究人员现在计划研究更多的深海鱼类种群,以重建它们的进化历史。

布朗斯坦说:“我们实际上正处于研究大多数深海生命形式进化的起跑线上,我们目前掌握的一些群体的基因组数据表明,深海的进化历史可能与我们最初的假设非常不同。”

“例如,所有深海生命都是古老的观点显然是错误的;鮟鱇鱼只是在过去的5000万到6000万年里游进深海区的开阔水域。这当然是很久以前的事了,但它比我们之前使用较小的DNA数据集和信息量较少的化石推断出的要近得多——大约5000万到6000万年。”