点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:中国科学家破译古老“基因抽签”之谜
首页> 地方频道> 地方频道-云南> 当地新闻 > 正文

中国科学家破译古老“基因抽签”之谜

来源:中国青年报2026-02-27 19:31

  原标题:中国科学家破译古老“基因抽签”之谜

  在灵长类动物的世界里,有一桩困扰科学家多年的悬案——生活在喜马拉雅山东麓的濒危动物戴帽乌叶猴种组,虽然名义上属于乌叶猴属,但它们的体型更大、毛色更浅,反而和隔壁的长尾叶猴属惊人地相似。

  其实,这是生物学中的一种现象,被称作“混合性状”。以针对“戴帽乌叶猴种组”研究为突破口,西北大学生命科学学院灵长类行为与进化发育研究团队历经数十年研究,在动物复杂性状形成机制领域不断探索,获得重要研究进展:他们发现,“不完全谱系分选”是塑造叶猴亚科灵长类辐射演化中的混合性状的主要驱动力,同时阐明了物种在快速分化过程中镶嵌式混合表型与基因型关联的演化模式,为理解灵长类表型多样性的形成提供了新视角。

  这一研究成果的论文,近日以封面文章形式发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

  “戴帽乌叶猴”到底是什么属

  哺乳动物中,常常存在长得像A类群,却在遗传上与B类群关系更近的物种——这种“混合性状”不仅混淆了传统形态分类的边界,也对系统发育关系的准确构建带来挑战。如何确认具有混合性状的物种属于哪个类群?为什么会出现这样的混合性状?这究竟意味着什么?学术界曾有诸多激烈争论。

  “‘戴帽乌叶猴种组’是研究混合性状演化机制的天然模型,揭开它的进化身世之谜在物种演化史上具有重要意义。”论文通讯作者、西北大学教授齐晓光表示,有科学家曾推测,戴帽乌叶猴之所以长得像长尾叶猴,是因为两者发生了杂交。为了验证这一点,研究团队组装了乌叶猴的高质量基因组。

  分析结果显示,戴帽乌叶猴在演化树上确实处于乌叶猴属的基部位置。更关键的是,虽然它们之间存在微量的基因流,但远不足以解释杂交导致的身世之谜。统计结果显示,杂交成种的假设并不成立,并证实了戴帽乌叶猴种组的系统发育位置应归属于乌叶猴属。

  如果不是杂交,为什么戴帽乌叶猴和长尾叶猴会有相似的特征?“这就涉及一个演化概念:不完全谱系分选。”齐晓光说。

  研究数据表明,不完全谱系分选影响了戴帽乌叶猴全基因组约8.9%的区域。“简单来说,就像是祖先留下了一个巨大的基因盲盒。当祖先物种快速分化成不同的后代时,一些古老的基因变异被随机地分配给了不同的子孙。”

  戴帽乌叶猴和长尾叶猴虽然分家了,但它们都凑巧继承了祖先同一套让体型变大的古老基因。而其他的乌叶猴亲戚,则继承了另一套基因。真相由此大白,原来,这不是一场跨物种的联姻,而是一次来自远古祖先的不完全谱系分选。

  实锤证据:一根“大骨头”基因

  “从这8.9%的区域中,我们进一步找出了77个受不完全谱系分选影响的关键基因。”论文第一作者、西北大学博士生郭艳清告诉记者,对这些基因进行功能注释分析,发现它们的功能显著富集于骨骼发育相关通路。

  “这意味着,那次古老的随机遗传事件,很可能直接‘雕刻’了戴帽乌叶猴物种的骨骼形态,最终塑造了它与长尾叶猴属相似的体型大小与颅骨形态。”郭艳清说。

  研究团队在基因组层面发现,不完全谱系分选影响了一系列在功能结构域发生氨基酸替换的基因。其中,FGFBP1和FOXO1等与骨骼发育密切相关的关键基因,为探究戴帽乌叶猴混合表型的形成提供了具体的分子线索。

  在进一步的细胞体外功能实验中,研究团队分别构建了代表戴帽乌叶猴型和其他乌叶猴属物种型的质粒,并将其导入人源颌骨骨髓间充质干细胞中,以进行功能比较。

  结果清晰地表明,戴帽乌叶猴型的FGFBP1蛋白能够更有效地结合,并保护成骨关键因子,防止其被降解,从而增强了成骨细胞标志基因的表达,最终塑造了其与长尾叶猴属相似的体型大小与颅骨形态。

  这一根“大骨头”基因的发现,让谜团终于解开——并不是戴帽乌叶猴“长错了样子”,而是它们快速分化时,祖先的基因多样性像一副没有洗匀的牌,被随机传递了下来。正是这些嵌在基因组深处的古老印记,让它的形态特征一度“误导”了分类学家。

  “演化并不总是一棵分叉清晰的树,有时它更像是一张错综复杂的网。”齐晓光说,这项研究提醒我们:外表有时是会骗人的。“那些看似趋同的特征,可能既不是因为亲缘关系近,也不是因为杂交,而是远古祖先留给不同后代的一份共同遗产。”

  研究成果作为PNAS封面文章发表,同行学者评价,这一成果为理解灵长类物种形成与表型变异的深层调控机制找到了新视角,同时也为人类复杂性状的遗传研究提供了重要参考。(李琛孙海华)

[ 责编:王文韬 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 西安东站建设进展顺利

  • 新春走基层丨贵州六枝:欢庆苗族跳花节

独家策划

推荐阅读
发现分数量子反常霍尔效应和里德堡莫尔激子态,解决超导量子计算难题,攻克国产无液氦稀释制冷机和极高场全超导磁体等关键实验技术……
2026-02-27 09:39
2026年伊始,从美国拉斯维加斯消费电子展(CES)到中国春晚,中国自主研发的人形机器人频频“破圈”,多家中国企业的产品和应用不仅在海外业界引发热议,更是在全球社交媒体平台和国际媒体不断“刷屏”。
2026-02-27 09:36
中国人的“果盘子”里,苹果占据着举足轻重的地位。产业端加速向“数管+机器换人”转型,直播带货、跨境电商等新业态的兴起,也让中国苹果加速走向全球。
2026-02-27 09:35
随着2022年北京冬奥会的成功举办和“带动三亿人参与冰雪运动”目标的实现,中国滑雪装备产业正迎来前所未有的发展机遇。从笨重单调到轻便智能,从依赖进口到本土品牌崛起,滑雪装备的变迁不仅折射出中国冰雪运动的普及,更勾勒出一个新兴消费市场的崛起轨迹。
2026-02-27 09:32
记者从西北大学获悉,该校生命科学学院灵长类行为与进化发育研究团队的研究,揭示了亚洲叶猴物种表型的演化之谜。
2026-02-27 09:30
中国科学院近代物理研究所核结构研究团队与合作者通过高精度实验,明确了一种钼同位素释放其储存能量的关键机制,在原子核能量可控释放研究领域取得重要进展。
2026-02-26 09:46
电感器如同现代电子设备的“心脏”,让电流有序流动、设备稳定工作。
2026-02-26 09:35
“AI保姆”“智能教育助手”等产品,正以前所未有的速度和深度涌入未成年人的世界。不少家长感叹,这位无所不能、无时不在的“数字家教”成了解放自己的好帮手。
2026-02-26 13:44
全球人工智能技术迭代创新按下“快进键”,与各行业各领域的融合应用持续拓展深化。
2026-02-26 13:44
AI操控的机器人虽难以完全替代实验科学家,但AI系统已开始接管人类的数据分析师、研究编码员等工作。
2026-02-26 10:04
截至2025年,我国发明专利申请量已连续多年位居全球第一,成为名副其实的专利大国。
2026-02-26 09:55
他们走过了一段从弱到强、从“备胎”到“主角”的孤勇之路,实现了国内超低温大型制冷机市场从被国外100%垄断到国产化替代的“跨越式发展”。
2026-02-26 09:49
人工智能技术及其应用的跨领域、跨层级、跨主体特征,决定了其安全治理天然具有高度复杂性和协同需求。最后,面对人工智能技术快速迭代、应用场景动态迁移、风险形态持续演化的鲜明特点,制度体系必须具备敏捷响应与动态调适的智慧与弹性。
2026-02-25 09:45
曾经只存在于科幻电影中的“太空采矿”,正逐渐从文艺作品中的构想走进现实。
2026-02-25 09:49
新一轮科技革命的浪潮中,数字化与智能化已成为竞争关键,以开放的姿态推动实体经济与数字技术深度融合,必将推动我国制造业发展更上一层楼。
2026-02-25 09:45
当天,李秋立和4位“战友”——同所研究员胡森、陈意、杨蔚及中国科学院国家天文台(以下简称国家天文台)副研究员周琴,共同获得2025年度中国科学院杰出科技成就奖基础研究奖。
2026-02-25 09:45
在2月19日发表于《科学》的一篇论文中,研究人员描述了一种疫苗,作为鼻腔喷雾剂,它不仅能让小鼠对新冠病毒、流感病毒免疫,还能抵御所有呼吸道疾病。实验表明,接受4剂鼻腔疫苗的小鼠对新冠病毒和其他冠状病毒,以及引发多种呼吸道感染的细菌都产生了免疫力。
2026-02-25 09:45
在人体免疫系统中,T细胞犹如一支守护健康的“特种部队”,负责执行全身细胞的“安全检查”。该研究揭示,组氨酸能精准定位TCR分子识别癌细胞和启动癌细胞清除程序的“关键按钮”位点。
2026-02-25 09:45
《庄子・人间世》有云,“乘物以游心”——或许正是“驭AI而不役于AI”的最好注解。
2026-02-24 14:01
清晰界定科普的价值定位,探索高效的实现路径,有助于推动科普事业高质量发展。
2026-02-24 13:23
加载更多