新研究支持回聲定位在蝙蝠類群中“一次起源”的假說：起源于蝙蝠的共同祖先
新研究支持回聲定位在蝙蝠類群中“一次起源”的假說：起源于蝙蝠的共同祖先
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國科學(xué)院昆明動物研究所：一直以來，對動物適應(yīng)性復(fù)雜性狀起源問題的新研先研究很大程度上依賴于化石證據(jù)，但由于化石形成和發(fā)現(xiàn)的究支珠海模特包夜（微信156-8194-*7106）提供一二線城市可以真實(shí)可靠快速安排30分鐘到達(dá)偶然性，化石形態(tài)數(shù)據(jù)的聲定說起有限性等因素的限制，在大部分情況下很難對動物適應(yīng)性復(fù)雜性狀起源的位蝙時(shí)間和演化路徑做出明確的判斷，其中一個(gè)典型案例是蝠類回聲定位何時(shí)以及如何在蝙蝠中起源和演化的。有些化石證據(jù)支持回聲定位起源于蝙蝠共同祖先（“一次起源”假說），群中而有些化石證據(jù)則支持回聲定位獨(dú)立起源于不同的假的共回聲定位蝙蝠支系（“多次起源”假說）。
中國科學(xué)院昆明動物研究所施鵬課題組一直致力于從適應(yīng)性分子進(jìn)化理論出發(fā)，源于珠海模特包夜（微信156-8194-*7106）提供一二線城市可以真實(shí)可靠快速安排30分鐘到達(dá)綜合利用比較基因組學(xué)、蝙蝠功能基因組學(xué)和進(jìn)化遺傳學(xué)等方法，同祖對回聲定位適應(yīng)性復(fù)雜性狀進(jìn)行系統(tǒng)性的一次起源研究，取得了一系列具有國際影響的新研先原創(chuàng)性成果（He et al. 2021 Science; Liu et al. 2018 Science Advance; Li et al. 2017 Molecular Biology and Evolution; Liu et al. 2014 Molecular Biology and Evolution）。針對上述問題，究支施鵬課題組結(jié)合一系列進(jìn)化分析、聲定說起功能實(shí)驗(yàn)以及轉(zhuǎn)基因小鼠的生理檢測，支持了回聲定位在蝙蝠類群中“一次起源”的假說，為進(jìn)一步揭示回聲定位的分子遺傳機(jī)制奠定了重要的基礎(chǔ)。
研究人員首先對蝙蝠祖先支（LCAB）、不具備回聲定位能力的舊大陸果蝠祖先支（LCAP）等不同的祖先支系與具有回聲定位能力的齒鯨（Toothed whales）進(jìn)行了分子趨同進(jìn)化分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與LCAP不同，聽覺相關(guān)基因在LCAB與齒鯨之間具有顯著的趨同演化信號。同時(shí)，通過重構(gòu)LCAB和LCAP的回聲定位相關(guān)基因prestin發(fā)現(xiàn)，與LCAP相比，LCAB的prestin功能與現(xiàn)生回聲定位蝙蝠更相似。更重要的是，與LCAB-prestin基因敲入小鼠相比，LCAP-prestin基因敲入小鼠的高頻聽力明顯下降。總之，該研究綜合分子趨同分析、細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)基因小鼠聽覺能力檢測等多方面的證據(jù)，支持了回聲定位起源于蝙蝠共同祖先，并且在現(xiàn)生回聲定位蝙蝠類群中經(jīng)歷了趨異演化。
該研究論文以“Molecular convergence and transgenic evidence suggest a single origin of laryngeal echolocation in bats”為題發(fā)表在iScience上（https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(22)00384-4）。中國科學(xué)院昆明動物研究所劉振研究員、博士生陳鵬、許東明副研究員和祁飛燕博士為論文的共同第一作者，施鵬研究員為論文的通訊作者。該項(xiàng)目得到了國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院、云南省科技廳等項(xiàng)目的資助。
相關(guān)報(bào)道：科學(xué)家揭開蝙蝠回聲定位演化之謎：起源于蝙蝠共同祖先
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中新網(wǎng)昆明3月23日電（記者 胡遠(yuǎn)航）：回聲定位是何時(shí)以及如何在蝙蝠中起源和演化的？來自中國科學(xué)院昆明動物研究所施鵬課題組的研究支持回聲定位在蝙蝠類群中“一次起源”的假說，即起源于蝙蝠的共同祖先。
據(jù)介紹，一直以來，對動物適應(yīng)性復(fù)雜性狀起源問題的研究很大程度上依賴于化石證據(jù)。但由于化石形成和發(fā)現(xiàn)的偶然性、化石形態(tài)數(shù)據(jù)的有限性等因素限制，在大部分情況下很難對動物適應(yīng)性復(fù)雜性狀起源的時(shí)間和演化路徑做出明確判斷。有些化石證據(jù)支持回聲定位起源于蝙蝠共同祖先(“一次起源”假說)，而有些化石證據(jù)則支持回聲定位獨(dú)立起源于不同的回聲定位蝙蝠支系(“多次起源”假說)。
針對上述問題，施鵬課題組首先對蝙蝠共同祖先、不具備回聲定位能力的舊大陸果蝠祖先等枝系，與具有回聲定位能力的齒鯨進(jìn)行了分子趨同進(jìn)化分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與舊大陸果蝠祖先枝不同，聽覺相關(guān)基因在蝙蝠共同祖先與齒鯨之間具有顯著的趨同演化信號。同時(shí)，通過重構(gòu)蝙蝠共同祖先和舊大陸果蝠祖先的回聲定位相關(guān)基因prestin發(fā)現(xiàn)，與舊大陸果蝠共同祖先相比，蝙蝠共同祖先的prestin功能與現(xiàn)生回聲定位蝙蝠更相似。更重要的是，與蝙蝠共同祖先-prestin基因敲入小鼠相比，舊大陸果蝠祖先-prestin基因敲入小鼠的高頻聽力明顯下降。
這一研究支持了回聲定位在蝙蝠類群中“一次起源”的假說，為進(jìn)一步揭示回聲定位的分子遺傳機(jī)制奠定了重要的基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果于近日發(fā)表在iScience雜志上。
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