科学家们首次绘制了甲藻的遗传进化图谱

一组科学家利用新的基因测序数据来了解与恐龙并存的古老生物是如何进化数百万年的。由十几所大学的遗传研究小组进行的为期四年的努力首次揭示了甲藻的生物学和进化,甲藻是一种微小但复杂的生物,主要被称为海洋浮游生物。你到处都可以找到甲藻。它们将阳光转化为氧气,为我们呼吸的空气。它们是化石燃料的古老构件。它们存在于杂货店的膳食补充剂中,以促进大脑健康。他们让泻湖在波多黎各等地的夜晚焕发光彩。他们还负责有毒的藻类大量繁殖,可以杀死贝类中可能对人类造成伤害的大量鱼类和毒素。

尽管它们是环境中的关键物种,但由于其庞大而复杂的基因组,它们长期以来一直被误解。单个甲藻可能在其大核中具有12至400个染色体。相比之下,人类有23对,共46对。科学家们能够将分子,化石和生物地球化学证据结合起来,绘制数百万年来甲藻进化的主要标志,从而为其进化提供了一个修正的模型。

 

马里兰大学环境科学中心的分子遗传学家Tsvetan Bachvaroff表示,“绘制甲藻的进化从未成功地进行过如此规模的研究。” 他为巴尔的摩海洋与环境技术研究所生长的两种寄生性甲藻提供了样品。“现在我们了解它们是如何相关的,它们看起来是什么样的,”他说“这是他们的基因组灵活性,这使他们有了进化的优势。”“这项工作为甲藻的发展提供了重要的新见解,我们很高兴Bachvaroff博士能够为这项研究做出重大贡献,”海洋与环境技术研究所所长Russell Hill说。

 

研究发现,非光合甲藻,那些不利用太阳光来合成由二氧化碳和水的营养物质,保留了质具有重要的代谢功能,一(在植物和藻类的细胞重要的化学化合物的生产基地)这可能是甲藻发光的进化来源。

 

“那甲藻多样性在内的所有自由生活的异养的一大块都保留残质的预测说明了如何鲜为人知,他们是和可以帮助我们更好地了解海洋等领域的角色,说:”该研究报告的主要作者,扬Janouskovec伦敦大学学院。

 

这些发现可以更好地了解生物发光的工作原理,如何关闭有害的红潮,或者如何通过观察岩石中的化石甲藻来识别富含油的区域。“他们违反了达尔文进化论的基本规则。他们倾向于从不同的地方借用基因,”巴赫瓦罗夫说。“海洋就像这个巨大的零件目录,你可以从中获取基因并使用它们。可以从环境中获取基因的生物具有选择性优势。”

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