聚焦泥蛇：研究揭示了東南亞神秘蛇類家族的進化秘密

2025-12-08 21:04:14 分類：熱點 閱讀(49744)

東南亞的一種泥蛇，Enhydris enhydris。泥蛇署名:uux.cn/Kenneth Chin
（神秘的研究亞神地球uux.cn）據堪薩斯大學：堪薩斯大學對東南亞一群不為人知但獨特的“泥蛇”進行了一項新的基因組調查，改寫了這個名為Homalopsidae的東南家族的進化史。這些結果剛剛發表在《系統生物學家協會公報》上。秘蛇秘密
各種泥蛇可以棲息在淡水、聚焦揭示進化半咸水或咸水的泥蛇沿海和內陸地區，大多白天睡覺，研究亞神晚上大嚼魚和甲殼類動物。東南現在，秘蛇秘密他們也吸引了兩代庫大學的聚焦揭示進化研究人員。
主要作者賈斯汀·伯恩斯坦(Justin Bernstein)是泥蛇KU基因組學中心的博士后研究員，他進行的研究亞神新的DNA驅動的調查是系統學的一個例子:研究物種如何進化以及它們之間的關系。
它建立在1970年由Ko Ko Gyi在沒有DNA分析的東南情況下對泥蛇進行的“不朽”研究的基礎上。Gyi是秘蛇秘密一位來自緬甸的有前途的進化生物學家，他在聯合國教育、科學及文化組織為期三年的獎學金期間，在庫自然歷史博物館的兩棲爬行動物部進行研究。
伯恩斯坦說:“我們的新論文著眼于泥蛇的進化關系和歷史，這些蛇主要分布在南亞、東南亞、澳大利亞和新幾內亞，但對它們的研究非常少。”“盡管幾十年的努力，包括Gyi的努力，我們對它們了解不多，因為它們很難找到。它們是喜歡泥濘環境的水棲蛇。它們是夜行動物。很少有人研究過它們的進化。”
伯恩斯坦和他的合著者利用基因組學揭示了泥蛇的進化史，方法是將舊博物館標本的線粒體DNA遺傳分析與最近實地收集的新遺傳樣本相結合(這允許更高分辨率的分子分析——他們使用了每個基因組中4800個核位點的數據)。
伯恩斯坦說:“如果你有一只死了幾天的動物，從那個組織中提取DNA，它會被降解——它不會是高質量的，這會干擾我們的結果。”
“這意味著我們要么不能分析它，要么結果可能有點奇怪，我們不能相信它們。但是這種從自然歷史博物館的舊標本中獲取DNA的想法在過去的十年里確實越來越多。雖然DNA被降解了，但在過去的10年里，已經有了從自然歷史收藏中超過100年的舊標本中獲取高質量DNA的方案。”
研究人員使用來自這些博物館標本樣本的線粒體數據來填補知識空白，以獲得更準確的畸形科生物地理學歷史。結合最近標本的DNA樣本，他們重建了最全面的畸形科關系家譜，顯示了哪些物種從共同的祖先分支，以及大致何時分支。
伯恩斯坦的合著者是印度科學研究所的雨果·德·索薩和卡蒂克·尚克爾；芝加哥菲爾德博物館的約翰·墨菲、哈羅德·沃利斯和薩拉·魯恩；克萊姆森大學和加州科學院的愛德華·邁爾斯；懷俄明大學和美國自然歷史博物館的肖恩·哈靈頓；以及哈佛大學生物多樣性研究所和自然歷史博物館的負責人、生態學和進化生物學教授Rafe Brown。
“繼Gyi的開創性和基礎性工作之后，Justin已經能夠利用一項技術突破，我們現在稱之為‘博物館學’——對降解的DNA進行提取和測序，甚至是從幾十到幾百年前保存的非常古老的福爾馬林保存的標本中提取和測序，”Brown說，他是Rutgers大學Bernstein博士委員會的“外部”成員。
“顯然，高度降解的DNA的質量是可變的，但新的基因組測序技術、生物信息學工具和博物館生物學家的勤奮研究已經開發出了重建一個多世紀前保存的標本的高度片段化基因組的最佳實踐。賈斯汀成功地利用了這些新的最先進的工具，但也帶來了他自己的研究“完整的循環”，歷史性地跟進了Gyi的工作
這篇新論文表明，一個關于泥蛇的長期觀念是不正確的。多年來，科學家(包括伯恩斯坦)認為，冰河期海平面的波動可能起到了“物種泵”的作用，推動了泥蛇的多樣化。事實上，許多地區的生物多樣性可以追溯到海平面的上升和下降。但是這篇新論文顯示，“更新世海平面的變化和棲息地的特殊性并不是導致畸形科現存物種豐富的主要原因。”
相反，伯恩斯坦和他的同事認為，泥蛇物種豐富性更可能的驅動因素發生在大約2000萬年前的漸新世，當時東南亞滑動的構造板塊和移動的河流可能會在泥蛇群體之間反復切斷和重建基因流，從而推動多樣化。
伯恩斯坦說:“雖然我們永遠無法證明究竟發生了什么，引發了泥蛇的多樣化，但我們可以排除或拒絕一些先前闡明的假設。”“因為我們在更新世海平面波動前1500-2000萬年發現了強有力的統計支持，我們需要尋找替代性的解釋，或解釋生物多樣性產生的新方法。”
伯恩斯坦和布朗很快指出了50年前吉伊對泥蛇的開創性工作，他的工作不僅出現在新的論文中，而且有幾個想法被后來的DNA測試所證實。
“Gyi在50多年前完成了一項關于這一群蛇的不朽工作，并且沒有得益于分子分析，”Brown說。
“就其本身而言，這是一項相當大的成就——他的工作在當時是徹底全面的，他真正利用了大多數可用的技術，例如對這一神秘蛇類群體中所有物種的頭骨進行詳細的X射線檢查，他在1970年的專著中徹底研究了泥蛇的進化關系‘從0到60’。”
“我知道他的顧問，已故的比爾·杜爾曼，在得知吉在離開古阿姆后不久就意外地在緬甸去世時，傷心欲絕。但是，即使在今天，我們仍然在這里重溫和慶祝高古吉的獨特貢獻，他的工作由菲爾德自然歷史博物館的研究人員約翰·墨菲和哈羅德·k·沃利斯繼續進行，現在由賈斯汀·伯恩斯坦繼續進行。