内容摘要：海葵中的小醜魚。致謝:薩拉·海姆（神秘的地球uux.cn）據分子生物學和進化學會（凱西·麥格拉思）：小醜魚以其鮮豔的顏色和與海葵不尋常的共生關係而聞名，長期以來一直吸引著科學家和自然愛好者的想象力。它

海葵中的小醜魚。致謝:薩拉·海姆
（神秘的地球uux.cn）據分子生物學和進化學會（凱西·麥格拉思）：小醜魚以其鮮豔的顏色和與海葵不尋常的共生關係而聞名，長期以來一直吸引著科學家和自然愛好者的想象力。它們也是研究適應性輻射的有希望的模式生物，因為它們與海葵的相互作用似乎引發了它們迅速分化成28個物種。
盡管小醜魚很受歡迎，但是，它們非凡的輻射背後的遺傳基礎和進化機製直到現在還沒有被探索。發表在《基因組生物學和進化》上的一項新研究題為“小醜魚適應輻射的基因組學洞察:多樣化的基因組底物”，為基因組架構和進化機製提供了新的見解，這些機製使小醜魚能夠在各種生態位中多樣化和茁壯成長。
這項研究是由洛桑大學的Anna Marcionetti和Nicolas Salamin進行的，他們比較了10種小醜魚的基因組序列，這些小醜魚根據係統發育的相關性分為五組。每一對包括一個通才小醜魚物種，它可能與幾種不同的海葵宿主相關聯，還有一個專性物種，它隻棲息在一種海葵上。
因此，就宿主利用而言，成對之間存在生態和表型差異，成對之間也存在生態和表型趨同模式。這種獨特的設計讓研究人員能夠研究小醜魚輻射後平行和收斂進化的作用。
“適應性輻射一直令我感興趣，因為它們可以幫助我們理解物種起源背後的機製，”薩拉明說。“能夠結合新的基因組資源來詳細研究小醜魚輻射的遺傳機製是令人興奮的，因為它可以幫助我們了解這一標誌性群體是如何進化的，以及物種是如何適應海葵的，這是一種非常有趣的互利互動。”
這項研究的發現表明，小醜魚譜係之間的雜交在它們的進化軌跡中發揮了重要作用。此外，該研究揭示了小醜魚進化的全基因組加速，超過5%的基因被發現處於正向選擇之下。這包括幾個可能與小醜魚特有的基於大小的等級社會結構有關的基因。在小醜魚的社會群體中，繁殖的雌性和雄性分別是最大和第二大的個體，隨著等級的下降，不繁殖的個體逐漸變小。
小醜魚中正選擇的基因包括生長抑素，它可能控製與這種基於大小的社會結構相關的生長；基因NPF RF 2，其可能通過調節食物攝入和食欲來影響生長；以及調節社會行為的同素受體。
積極選擇的基因還包括那些參與適應不同生態位的基因，如視紫紅質基因，一種允許在不同深度微調視覺係統的基因，以及duox基因，它調節白色條紋的形成，使小醜魚具有獨特的外觀。這些發現表明，在小醜魚中觀察到的加速進化速率可能與它們獨特的社會和生態適應的出現有關。
有趣的是，這項研究還揭示了通才小醜魚物種，它們可能與多達10種不同的海葵宿主相關聯，比隻棲息在一種海葵上的專業物種表現出更快的進化速度。這可能反映了多麵手必須適應的更加多樣化或動態的環境。此外，研究人員在專家或通才物種中發現了具有放鬆或強化淨化選擇平行模式的基因，表明通才和專家向相似生態位的平行進化。
雖然這些結果很有趣，但作者承認將這些發現與小醜魚表型聯係起來的挑戰，以及未來研究充分表征小醜魚生態和功能特征的需要。“要全麵了解小醜魚的輻射情況，就必須全麵了解它們的生態和功能特征。然而，這項研究提出了可能參與群體多樣化的候選基因和途徑，為未來的功能研究提供了有價值的線索，”研究人員說。
此外，這項研究的結果可用於指導未來的海洋養護和管理工作，因為它們與小醜魚種群有關。了解小醜魚對環境的遺傳適應，包括它們的社會結構和與海葵的相互作用，可以幫助製定有針對性的保護幹預措施，以減輕環境壓力的影響，促進小醜魚種群的長期生存。
這項研究強調了在製定保護計劃時考慮物種生物學遺傳方麵的重要性，並強調了繼續研究和保護努力以保護這些標誌性海洋物種的必要性。