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科技实时动态:一种常见的南非鱼正在分裂成新的物种由热量驱动

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进化理论认为,物种形成的主要驱动因素之一 - 物种分离为两种或更多物种 - 是物理隔离。如果单个人口被一个不可逾越的障碍 - 例如海洋或山脉 - 划分,那么单独的部分可能会采取不同的进化路径。

然而,现在研究人员发现,物种形成可以通过环境温度的简单差异来推动。物理障碍不是必需的。

来自南非和澳大利亚的一组科学家研究了一种常见的咸水鱼类,即南非沿海水域的克尼斯纳沙鱼(Psammogobius knysnaensis)。

在外部,任何一个Knysna sandgoby看起来都像其他任何一个,但当研究人员 - 来自约翰内斯堡大学的Peter Teske和来自南澳大利亚弗林德斯大学的Jonathan Sandoval-Castillo - 深入研究鱼的遗传学时,他们发现了不同的画面。

通过观察109个个体共生成的8532个短基因序列,科学家们注意到与温度耐受性密切相关的蛋白质编码基因的关键差异。

这些差异倾向于与鱼类来源的平均水温相关。南非的水温形成了独特的生物区域,并且沿着从非常凉爽到非常温暖的梯度运行。

鱼类遗传序列的差异表明,亚种群正在经历变化,这些变化影响了动物在其生活的水条件方面的适应性。

在经典的进化风格中,对特定温度具有更好遗传适应性的鱼更有可能在这些生物区域中繁殖,导致每种适应变得更加普遍。具有不同遗传温度耐受性的鱼不太可能茁壮成长。

换句话说,研究人员得出结论,克尼斯纳沙蜥种群正在经历物种形成的早期阶段 - 由热梯度的排斥效应驱动。

“每个区域的虾虎鱼种群已经适应了它的首选热栖息地,而且分散到太温暖或太冷的附近地区的移民不会像当地人那样好,”特斯克解释说。

在这个阶段,这些变化仅影响温度适应性基因,其余的虾虎鱼基因组在所有群体中都是相同的。

“随着时间的推移,基因组的其余部分将”赶上“温度选择的基因,甚至后来,新物种也将在形态上发生变化,”特斯克说。

“只有这样,没有遗传方法的帮助,它们才能被识别出来。

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