米兰官网-叶猴为何长得像邻居？祖先“基因盲盒”揭开真相—新闻—科学网

哺乳动物中，经常存于长患上像A类群，却于遗传上与B类群瓜葛更近的物种，好比黔金丝猴、草原狒狒等物种，这即是生物学中的“混淆性状”。混淆性状不仅混合了传统形态分类的界限，也对于体系发育瓜葛的正确构建带来挑战。

怎样确认具备混淆性状的物种属在哪一个类群？为何会呈现如许的混淆性状？这毕竟象征着甚么？学术界曾经于学术界激发广泛争辩。

西北年夜学生命科学学院灵长类举动与进化发育研究团队颠末数十年摸索，近期以“戴帽乌叶猴种组”为研究对于象睁开深切事情。研究发明，“不彻底谱系分选”是驱动叶猴亚科灵长类于辐射演化中形成混淆性状的重要机制。该研究同时展现了物种于快速分解历程中，表型与基因型怎样以“镶嵌”模式彼此联系关系，从而为理解灵长类表型多样性的发源提供了新的视角。

这项结果近日以封面文章情势发表在美国《国度科学院院刊》。

“戴帽乌叶猴”出身之谜

于灵长类动物的世界里，有一桩困扰科学家多年的悬案。糊口于喜马拉雅山东麓的濒危动物戴帽乌叶猴种组，它们虽然名义上属在乌叶猴属，但长相却十分背叛：它们的体型更年夜、毛色更浅，反而及隔邻的长尾叶猴属惊人地相似。

“咱们拔取了‘戴帽乌叶猴种组’作为研究对于象，它是研究混淆性状演化机制的自然模子，揭开它的进化出身之谜于物种演化史上具备主要意义。”论文通信作者、西北年夜学传授齐晓光说。

有科学家曾经推测，戴帽乌叶猴之以是长患上像长尾叶猴，是由于二者发生了杂交。为了验证这一点，研究团队组装了乌叶猴的高质量基因组。阐发成果显示，戴帽乌叶猴于演化树上确凿处在乌叶猴属的基部位置。更要害的是，虽然它们之间存于微量的基因流，但远不足以注释因为杂交致使的出身之谜。统计成果显示，杂交成种的假定其实不建立，并证明了戴帽乌叶猴种组的体系发育位置应归属在乌叶猴属。

假如不是杂交，为何戴帽乌叶猴及长尾叶猴会有相似的特性？

“这就触及到一个演化观点：不彻底谱系分选（ILS）。”齐晓光注释。研究数据注解，不彻底谱系分选影响了戴帽乌叶猴全基因组约8.9%的区域。“简朴来讲，这就像是先人留下了一个巨年夜的基因盲盒。当先人物种快速分解成差别的儿女时，一些古老的基因变异被随机地分配给了差别的子孙。戴帽乌叶猴及长尾叶猴虽然分炊了，但它们都凑巧继续了先人统一套让体型变年夜的古老基因。而其他的乌叶猴亲戚，则继续了另外一套基因。”

本相明白。本来这不是一场跨物种的联姻，而是一次来自远古先人的不彻底谱系分选。

发明“年夜骨头”基因

“咱们进一步从这8.9%的区域中，找出了77个受不彻底谱系分选影响的要害基因。对于这些基因举行功效解释阐发，发明它们的功效显著富集在骨骼发育相干通路。这象征着，那次古老的随机遗传事务，极可能直接‘镌刻’了戴帽乌叶猴物种的骨骼形态，终极塑造了它与长尾叶猴属相似的体型巨细与颅骨形态。”论文第一作者、西北年夜学博士生郭艳清先容。

研究团队于基因组层面发明，不彻底谱系分选影响了一系列于功效布局域发生氨基酸替代的基因。此中，FGFBP1及FOXO1等与骨骼发育紧密亲密相干的要害基因，为探究戴帽乌叶猴混淆表型的形成提供了详细的份子线索。

于进一步的细胞体外功效试验中，研究团队别离构建了代表戴帽乌叶猴型及其他乌叶猴属物种型的质粒，并将其导入人源颌骨骨髓间充质干细胞中举行功效比力。成果清楚地注解，戴帽乌叶猴型的FGFBP1卵白可以或许更有用地联合并掩护成骨要害因子FGF2，避免其被降解，从而加强了成骨细胞标记基因的表达，终极塑造了其与长尾叶猴属相似的体型巨细与颅骨形态。

这一根“年夜骨头”基因的发明，让谜团终究解开，其实不是戴帽乌叶猴“长错了样子”，而是它们快速分解时，先人的基因多样性像一副没有洗匀的牌，被随机通报了下来。恰是这些嵌于基因组深处的古老印记，让它的形态特性一度“误导”了分类学家。

“演化其实不老是一棵分叉清楚的树，有时它更像是一张扑朔迷离的网。”齐晓光说，“这项研究不仅为戴帽叶猴找到了真实的归属，更提示咱们：外表有时是会哄人的。那些看似趋同的特性，可能既不是由于亲缘瓜葛近，也不是由于杂交，而是远古先人留给差别儿女的一份配合遗产。”

研究结果作为封面文章发表，竣事了学术界持久以来关在戴帽乌叶猴种组物种体系发育瓜葛的争议，也为物种的演化史绘制了更为清楚的框架。

美国科学院院士、宾夕法尼亚州立年夜学阿瑟顿讲席传授尼娜 G 雅布隆斯基第一时间向团队发来邮件：“我研究这些支系的形态学特性已经有多年，一直为不雅察到的物种间形态性状稠浊的征象深感困惑。……如今，这些谜题年夜多都有了谜底！我料想，统一期间于该区域演化的很多其他哺乳类支系，年夜几率也存于这一征象。这片区域的汗青生物地舆格式，其实是繁杂至极，又极具研究价值。”

这一结果为回覆“物种怎样发源”的科学问题提供了理论基础，为理解灵长类物种形成与表型变异的深层调控机制找到了新视角，同时也为人类繁杂性状的遗传研究提供了主要参考。

结果暗地里，是西北年夜学灵长类举动与进化发育研究团队数十年来耕作的脚步。团队冲破单一物种研究的局限，缭绕整个灵长类动物繁杂外形的演化汗青，整合基因组学、细胞生物学、发育生物学、神经生物学及基础医学等多学科交织手腕，体系解析举动本能的遗传调控及发育机制。该研究旨深切展现灵长类社会体系演化暗地里的生物学基础，阐明动物举动的个性与共性从何而来。

相干论文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2524833123