近日，生態(tài)學(xué)系趙華斌教授研究組在動(dòng)物進(jìn)化與生態(tài)適應(yīng)研究方向取得新進(jìn)展，其成果已于《PNAS》在線發(fā)表，論文題目為：Sympatric speciation revealed by genome-wide divergence in the blind mole rat Spalax (http://www.pnas.org/content/early/2015/09/03/1514896112.full.pdf)。我院碩博連讀生洪煒同學(xué)為共同第一作者，碩士生焦恒武同學(xué)為第二作者，趙華斌為共同通訊作者，武漢大學(xué)為第一完成單位。
生物對環(huán)境的適應(yīng)是進(jìn)化生物學(xué)研究的基礎(chǔ)問題，也是生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)。然而，飽受爭議的科學(xué)問題是：生活在同一區(qū)域內(nèi)的哺乳動(dòng)物能否快速適應(yīng)不同的環(huán)境并分化出新的物種？針對這個(gè)問題，趙華斌與以色列海法大學(xué)的研究人員合作，對一種分布于同一區(qū)域的盲鼴鼠進(jìn)行了全基因組重測序，揭示了該地下鼠的兩個(gè)群體適應(yīng)不同土壤環(huán)境的分子機(jī)制。群體基因組學(xué)研究表明，兩個(gè)群體的分歧時(shí)間僅僅為20-40萬年，自然選擇已經(jīng)驅(qū)動(dòng)了300多個(gè)功能基因的強(qiáng)烈分化，而且兩個(gè)群體的地下鼠受到自然選擇的基因顯著不同：一個(gè)群體中受選擇的基因具有感覺、運(yùn)動(dòng)、能量代謝等功能，而另一個(gè)群體中受選擇的基因具有營養(yǎng)代謝、神經(jīng)調(diào)控等功能。進(jìn)一步的群體遺傳學(xué)研究表明，嗅覺和味覺受體基因在兩個(gè)群體中也具有顯著分化，提示配偶選擇（嗅覺）和棲息地選擇（味覺）促進(jìn)了兩個(gè)群體的強(qiáng)烈分化。研究還發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)動(dòng)物群體具有顯著不同的蛋白質(zhì)降解機(jī)制。因此，即使沒有地理隔離，哺乳動(dòng)物也可以快速適應(yīng)不同的環(huán)境并分化出新的物種，也就是同域成種。由于大自然能在同一區(qū)域內(nèi)塑造出很多顯著不同的小生境，類似的物種分化現(xiàn)象應(yīng)該更普遍。
該研究組近期還在進(jìn)化生物學(xué)期刊《Genome Biololgy and Evolution》發(fā)表一篇論文，題目為Birds generally carry a small repertoire of bitter taste receptor genes (http://gbe.oxfordjournals.org/content/early/2015/09/04/gbe.evv180.abstract)，我院博士生汪凱同學(xué)為第一作者，其導(dǎo)師趙華斌為第二作者。鳥類是地球上物種多樣性最豐富的四足類脊椎動(dòng)物，其食性也非常多樣。利用最新發(fā)表的48種鳥類基因組，汪凱同學(xué)通過基因組挖掘和分子進(jìn)化分析發(fā)現(xiàn)，鳥類的苦味受體基因很少，提示鳥類的味覺功能退化。然而，該研究還發(fā)現(xiàn)，鳥類苦味受體基因的數(shù)目和其食物中有毒物質(zhì)（通常為苦味）的含量具有顯著的正相關(guān)關(guān)系，提示鳥類的苦覺仍然能分辨出食物中的有毒物質(zhì)，食性偏好是鳥類味覺基因進(jìn)化的主要推動(dòng)力。因此，苦覺仍然是鳥類防止攝食有毒有害食物的重要防御機(jī)制。 版權(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其真實(shí)性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán)，請聯(lián)系我們及時(shí)修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com