中國科學院深海科學與工程研究所和水生生物研究所與西北工業(yè)大學聯(lián)合攻關，對生活在馬里亞納海溝7000米以下的獅子魚開展了多方面的深入研究，在分類學上厘清了其系統(tǒng)地位，首次在形態(tài)上發(fā)現(xiàn)其適應深淵的變化，在多組學大數(shù)據(jù)分析的基礎上揭示了深淵適應的遺傳基礎。北京時間4月15日23時許，該研究成果在線發(fā)表于英國自然雜志子刊Nature Ecology & Evolution（自然-生態(tài)與進化），題為《Morphology and genome of a snailfish from the Mariana Trench provide insights into deep-sea adaptation》。深海所為第一作者單位和第一通訊作者單位。
研究成果于北京時間4月15日在線發(fā)表于Nature Ecology & Evolution（自然-生態(tài)與進化）
深海環(huán)境的探索難度極大，近年來我國的深海探索技術取得了長足的突破，6000米以下的深海被稱作海斗深淵。深海作為地球表面最后未被人類大規(guī)模進入或認知的空間，約占地球表面積的65%，蘊藏著人類社會未來發(fā)展所需的各種戰(zhàn)略資源和能源。深海環(huán)境具有高壓、溫差巨大、終年無光、化學環(huán)境獨特等特殊極端條件，是常規(guī)生命形式的禁區(qū)。其中最大的挑戰(zhàn)在于極高的靜力壓，深度每下降十米，就增加一個大氣壓，在海洋最深處，可以達到一千多個大氣壓，相當于每一平方厘米約承受1000千克的壓力。盡管環(huán)境如此惡劣，六千米以下依然發(fā)現(xiàn)了不少海洋生物。
本研究涉及的深海獅子魚樣本于2016年底和2017年初由我國深淵科學考察船“探索一號”通過“天涯”和“海角”號深淵著陸器獲得。深海所率領的考察團隊，克服重重困難，使用創(chuàng)新的深淵生物誘捕手段，獲得了珍貴的獅子魚標本；深海所何舜平研究員團隊和西北工業(yè)大學王文研究員團隊和邱強研究員團隊二年來通力合作、聯(lián)合攻關，對獅子魚的分類、形態(tài)和基因組學開展了全方位的研究，從形態(tài)和基因功能層面闡明了深淵魚類的起源演化和適應機制。研究認為：由于沒有陽光的照射，深淵獅子魚通體透明；為適應高壓環(huán)境，其骨骼變得非常薄且具有彎曲能力，頭顱不完全封閉，肌肉組織也具有很強的柔韌性；基因組中與色素、視覺相關的基因發(fā)生了大量丟失，其中一個與骨骼鈣化的關鍵基因也發(fā)生了假基因化；在細胞和蛋白層面，多個與細胞膜穩(wěn)定和蛋白結構穩(wěn)定的基因發(fā)生了特異突變，這些遺傳變異可能共同造成了這一物種的奇特表型和對深淵極端環(huán)境的適應能力。
該項研究得到了中科院先導B專項、國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學基金、西北工業(yè)大學啟動基金、陜西省人才計劃等項目的資助，研究工作得到了中國科學院深?？茖W與工程研究所、水生生物研究所、昆明動物所、動物進化與遺傳前沿交叉卓越創(chuàng)新中心等單位的支持。
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