原来“长得更像”不一定是近亲

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  本报讯（记者张蕾）远缘物种出现相同的性状，过去往往会用趋同演化来解释。现在，通过研究有袋类哺乳动物的物种辐射性大爆发过程，中外科学家团队揭示出在物种快速分化的过程中，一些随机事件可能导致远缘物种具有相似表型的现象，并解释了利用形态和分子数据构建物种进化树时出现冲突的发生机制。上述成果于北京时间4月20日在线发表于学术期刊《细胞》。

  DNA是绝大多数生物的遗传蓝图。根据达尔文提出的共同祖先理论和物种演化模型，形态和DNA数据都可以用来构建物种进化树。但实际上，利用DNA数据与形态特征推断物种演化历程，经常会出现相互矛盾的结果，只是目前缺乏对为何存在矛盾的研究解释。

  “分子树与形态树的矛盾经常发生在经历过物种快速分化的类群，不完全的谱系分流可能是导致上述情况的原因之一。多个物种在极短时间内从一个共同祖先分化出来后，某些祖先基因的多态性会被随机分流到分化出的不同物种中，从而使部分分化物种随机保留了相同的基因型。”论文通讯作者、浙江大学生命演化研究中心主任张国捷指出，这种不完全的谱系分流现象在许多经历过物种大爆发的类群内均出现过，包括哺乳类、鸟类、昆虫和鱼类，但该现象对性状的演化是否存在影响，却一直没有研究。

  于是，研究团队将目光瞄准有袋类动物，尤其是南美有袋类微兽目的演化地位。作为该目中唯一的现存物种，小山猴在骨骼、生殖器官和大脑结构等诸多方面与澳洲的有袋类动物更相似，尤其是袋鼠、考拉等双门齿目动物。在早前基于形态特征推定的演化关系中，小山猴被认为同双门齿目的袋鼠和考拉更近缘，进而推测美洲小山猴起源于澳洲。“我们的研究表明，小山猴是澳洲有袋类动物的姐妹群，不属于澳洲有袋类。过去的错误观点很可能是物种快速分化过程中不完全的谱系分流所致。”论文共同第一作者、中国科学院动物研究所研究员白明表示。

  研究团队还采用基因编辑技术对受不完全谱系分流影响的基因建立小鼠实验模型，证实了替换受影响的基因型确实可以产生符合预期的表型结果。“可见，不同类群间相同性状的出现也可能是随机遗传了祖先性状。同时，仅依靠部分基因和性状的溯源来构建物种进化树并不可靠，全基因组数据才是重构物种发生历程的金标准。”论文第一作者、深圳华大生命科学研究院冯少鸿博士（现任浙江大学“百人计划”研究员）强调。