幼小的冰魚。鳴謝:彼得·巴克特勞特/巴斯/舒特斯托克
（神秘的極冷揭示地球uux.cn）據(jù)威康信托桑格研究所：一個(gè)由英國劍橋大學(xué)和韋爾科姆桑格研究所、挪威奧斯陸大學(xué)以及荷蘭、環(huán)境瑞士和美國研究所組成的下生新基國際團(tuán)隊(duì)已經(jīng)對(duì)24種南極魚類的基因組進(jìn)行了測序。他們的制被工作發(fā)表在《自然通訊》上，使得研究這些魚如何在零下的魚類因機(jī)南大洋中生存成為可能，并揭示了這些標(biāo)志性動(dòng)物的極冷揭示進(jìn)化史。
南極魚是環(huán)境一種獨(dú)特的魚類。它們生活在南極冰層下的下生新基寒冷水域，由于環(huán)繞南極大陸的制被環(huán)流，它們基本上與海洋世界的魚類因機(jī)其他部分隔離開來。南極魚進(jìn)化出了抗凍蛋白，極冷揭示這使它們能夠在水溫中生存，環(huán)境水溫可以達(dá)到-2攝氏度，下生新基這對(duì)大多數(shù)物種來說是制被一個(gè)不利的環(huán)境。南極魚的一個(gè)亞群——稱為“冰魚”——已經(jīng)失去了它們的氧結(jié)合血紅蛋白，這使它們成為已知唯一沒有紅細(xì)胞的脊椎動(dòng)物。
研究人員對(duì)24種南極魚的基因組進(jìn)行了測序。這些新的基因組數(shù)據(jù)是使用最新的長讀取技術(shù)生成的，這使該團(tuán)隊(duì)能夠確定基因組中復(fù)雜、重復(fù)的DNA區(qū)域的序列，這在以前是不可能破譯的。利用這些新數(shù)據(jù)，他們探索了南極魚的進(jìn)化史和支持適應(yīng)極端寒冷的機(jī)制。他們表明，耐寒的南極魚在大約1070萬年前從其他物種中分離出來，這比以前認(rèn)為的更近，許多新物種在大約500萬年前開始快速進(jìn)化。
幾個(gè)基因組特征有助于這個(gè)群體的生存和建立。研究人員發(fā)現(xiàn)，擅長極端寒冷的物種，如鱧科或“冰魚”的基因組大小翻了一番基因組大小的這種擴(kuò)大是由于稱為轉(zhuǎn)座子的基因組元件數(shù)量的大量增加，轉(zhuǎn)座子具有將自身復(fù)制到基因組內(nèi)新位置的能力，并可能引入新功能。
與此同時(shí)，通常被認(rèn)為對(duì)生存至關(guān)重要的功能，如血紅蛋白的產(chǎn)生，在“冰魚”中已經(jīng)喪失了。
“在如此惡劣的環(huán)境中生存需要生物體的額外補(bǔ)償，這些魚已經(jīng)發(fā)展出特殊的蛋白質(zhì)，作為防凍劑來阻止它們凍結(jié)，”Iliana Bista博士說。
“這些魚是已知的唯一完全失去血紅蛋白的脊椎動(dòng)物，它們的血液看起來是白色的。這是值得注意的，因?yàn)檠t蛋白是身體運(yùn)輸氧氣所必需的；它們?cè)诒~中的損失是可能的，因?yàn)檠鯕庠诜浅５偷臏囟认赂玫厝芙庠谒校⑶乙驗(yàn)轭~外的基因組和生理適應(yīng)。”
“南極魚生活在生存能力的邊緣。對(duì)它們基因組的廣泛收集進(jìn)行測序，有助于深入了解它們是如何進(jìn)化到在那里生存的，并支持我們對(duì)關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)的理解。理查德·德賓教授說:“這項(xiàng)研究是一個(gè)很好的例子，表明基因組學(xué)的進(jìn)步正在徹底改變我們理解世界生物多樣性的能力。

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