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河豚的基因组能告诉我们它是如何进化的吗?

里卡多·贝坦库尔在加拉帕戈斯群岛拍摄的一种靶心河豚。
2022年2月9日

河豚的基因组能告诉我们它是如何进化的吗?

Dahiana Arcila in Reykjavík, Iceland. Arcila is the recipient of a National Science Foundation CAREER award to study the evolutionary history of marine fishes.
冰岛Reykjavík的Dahiana arila。阿西拉因皇冠体育研究海洋鱼类的进化史而获得美国国家科学基金会职业奖。

皇冠体育的进化生物学家Dahiana Arcila获得了美国国家科学基金会颁发的120万美元的教师早期职业发展奖,以提高对地球生命进化史的科学理解。

阿西拉是皇冠体育州立大学道奇家庭艺术与科学学院生物学助理教授,也是皇冠体育州萨姆·诺布尔自然历史博物馆鱼类学助理馆长。

在这个为期五年的项目中,阿西拉正在皇冠体育研究像河豚鱼、箱鲀、海洋太阳鱼和其他四齿形目鱼类的亲戚是如何进化出它们独特的身体特征的。这种形态的进化可以通过化石记录来追踪,并与今天生活的物种进行比较。

“这些鱼很有魅力,”阿西拉说。“它们有各种不同的身体形状——像气球一样的河豚鱼,像盒子一样的箱形鱼,以及身体尺寸非常小或非常大的鱼,从几英寸的鱼,比如红鳍鱼,到12英尺的鱼,比如海洋太阳鱼。”

A figure of the morphological diversity of Tetraodontiformes.
四齿形动物形态多样性图。

她补充说:“我试图找到一些潜在的遗传机制,这些机制导致了这一群体中各种各样的体型和极端的体型。”

通过整合这些物种的基因组和化石数据,阿西拉将更好地了解这些鱼是如何进化以应对古代气候变化的。

“这些鱼类在基因组大小上有着巨大的差异——从河豚的紧凑基因组到甲箱鱼的较大基因组——再加上惊人的形态多样性,通常与骨骼元素的减少或丧失有关,以及硬骨鱼(鳍状)鱼类中最著名的古生物记录之一,使得四齿兽成为皇冠体育研究古代气候事件如何影响表型动力学的绝佳系统。”基因组进化和谱系多样化,”她说。“我们有9000万到5000万年前的化石,所以我们能够利用这些化石数据来估计它们的进化轨迹。”

阿西拉的调查是建立在她的皇冠体育研究小组之前的发现的基础上的,这些发现证明了古代气候变化和这个群体的多样化动态之间的联系。

她说:“我们有初步的数据表明,当古代气候发生变化时,这些鱼会通过改变体型来做出反应。”

澳大利亚联邦科学与工业皇冠体育研究组织(CISRO)和波多黎各大学的合作者将协助收集新鲜物种的后勤工作,以支持该皇冠体育研究的基因组测序部分。阿西拉还将在波多黎各大学举办讲习班,旨在帮助培训下一代进化生物学家。

该项目名为“职业:整合基因组学、古气候学和形态学方法来揭示化石和现存海洋鱼类的进化史”,由美国国家科学基金会资助,资助奖# 2144325

CAREER奖是美国国家科学基金会最负盛名的奖项之一,旨在支持早期职业教师。该奖项还旨在帮助教师将教育推广与学术皇冠体育研究结合起来。