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Jawing away Bahama pupfish研究确定了驱动食物壁龛的候选基因

2019-01-08 14:16:43 • 来源：

在巴哈马圣萨尔瓦多岛的咸湖中，有一种惊人的多样性鱼类可以与查尔斯达尔文在加拉帕戈斯群岛的雀类相媲美。在那里，生活着一种不起眼的巴哈曼小鱼，因其雄性的侵略性，小狗般的行为而得名，在交配季节，它们互相围绕着在湖中的主张。进化生物学家Joseph McGirr和Christopher Martin研究了三种密切相关的小鱼种，它们在温暖的水域中和平共存，因为每一种，通过微妙的下颚大小差异，都已经形成了自己的食物生态位 - 所有这些都在过去的一万年内完成。他们专注于他们的下颚大小和食物 - 藻类，蜗牛或快速罢工的食草动物 - 像达尔文的雀类一样，通过喙的大小和形状反映种子选择的差异。

Jawing away Bahama pupfish研究确定了驱动食物壁龛的候选基因

为了揭示这种多样性，他们从37个基因组中鉴定了1200万个单DNA突变(称为单核苷酸多态性或SNP)，并对在圣萨尔瓦多岛和附近岛屿上捕获的所有三个物种的9个群体进行了测序。他们将DNA变化与颌骨大小的差异相匹配，以发现导致大颌和小颌的候选基因。

他们发现了与颌骨大小密切相关的新型候选基因，以及支持大效等位基因穿越较大适应谷的作用的证据。此外，需要更多的大效应等位基因来进化大颌而不是小颌。“总体而言，我们发现极少数区域的单个SNP固定在物种之间，这些区域也与发散的颌骨大小密切相关。这些区域中的许多区域仅包含一个对模型生物体中骨骼发育具有已知作用的基因。显然，其中一些基因包含只有一个单一的SNP固定在上游调控区或内含子的物种之间，为未来的功能研究提供了极好的候选变体。“相应的作者Christopher Martin说。

然而，这些结果引发了一个有趣的问题，据马丁说。

“如果规模的饮食特征是由祖先的加勒比人群中的遗传变异的硬扫描形成的，为什么这个营养专业化不存在于邻近的岛屿?” 根据之前的生态和遗传研究，他们无法发现圣萨尔瓦多岛与邻近的巴哈马群岛之间存在明显的环境差异或遗传多样性差异。

“回答这个问题将需要继续探索影响这种快速生态专业化的特殊情况的生态和遗传因素。到目前为止，通常的嫌疑人(湖泊区域，生态和遗传多样性)似乎不能提供适应性辐射的触发因素。相反，答案似乎比我们想象的要复杂得多，也许有趣。也许咀嚼食物的严格表现需要创造一个稀疏的健身景观，只能通过罕见的等位基因组合和环境稳定性来实现?“

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