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深海科学与工程研究所
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演化研究揭示了中华白海豚的适应性和种群发展史

文章来源:海洋哺乳动物与海洋生物声学研究室  |  发布时间:2020-12-10  |  【打印】 【关闭

  2020103日,深海所李松海科研团队与青岛华大研究团队合作,在期刊iScience (CELL子刊)在线发表了题为“An Indo-Pacific Humpback Dolphin Genome Reveals Insights into Chromosome Evolution and the Demography of a Vulnerable Species”的文章。 

  物种演化是动物对生存环境的适应性进化。海洋哺乳动物是哺乳动物中重返海洋的一个特殊类群,是海中霸主。其中鲸类起源于陆生偶蹄目动物,形成于约55Mya的古新世——始新世过渡期,是陆生脊椎动物形成以来地球气温最高的时候。然而鲸类是如何演化入海并辐射出多个物种,其分子机制尚不清楚。近几年,全基因组测序技术为分析它们的演化、适应性和种群发展史提供了新的方法。研究团队通过对中华白海豚全基因组测序和种群重测序,揭示了中华白海豚的演化历史和演化特点。 

  研究首先重构了鲸类古染色体,通过染色体进化分析阐述了鲸反刍类—古鲸—中华白海豚的演化历程,发现古鲸对水环境的适应性演化主要体现在渗透压的调节、体型发育方面,而后来中华白海豚的演化主要跟环境免疫相关。通过分析两个邻近的中华白海豚种群的演化史和种群分子适应机制发现,中华白海豚的演化过程受气候影响大,在100万年前冰川期海平面下降时遭遇种群瓶颈,种群数量急剧下降;四万年前气候回暖海平面上升时,种群则会跟随海岸线迁徙,形成新的孤立的亚群体,增加种群灭绝风险。另外中华白海豚存在群体遗传多样性低、有效种群规模小,有效种群大小持续下降的特征,提示中华白海豚面临着灭绝的高风险,亟需加强保护。 

a)中华白海豚在中国南海西北部雷州湾和三娘湾的种群分布;(b)中华白海豚种群系统发育树c)中华白海豚染色体演化;(d)中华白海豚的种群动态;(e)雷州湾和三娘湾中华白海豚种群与其他哺乳动物杂合度的比较 

  Peijun Zhang#, Yong Zhao#, Chang Li#, Mingli Lin, Lijun Dong, Rui Zhang, Mingzhong Liu, Kuan Li, He Zhang, Xiaochuan Liu, Yaolei Zhang, Yuan Yuan, Huan Liu, Inge Seim, Shuai Sun, Xiao Du, Yue Chang, Feida Li, Shanshan Liu, Simon Ming-Yuen Lee, Kun Wang, Ding Wang, Xianyan Wang, Michael R. McGowen, Thomas A. Jefferson, Morten Tange Olsen, Josefin Stiller, Guojie Zhang, Xun Xu, Huanming Yang, Guangyi Fan*, Xin Liu*, and Songhai Li* . (2020) An Indo-Pacific humpback dolphin genome reveals insights into chromosome evolution and the demography of a Vulnerable species. iScience 23, 10. https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101640 

 

  原文链接:https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(20)30832-4 

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