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为解决双壳类中 Anomalodesmata 演化及喷壶贝形态适应问题，研究人员对 Verpa penis 进行基因组研究。结果得到其染色体水平基因组，确定系统发育位置，提出喷壶状外壳适应软质沉积物的新假说，为相关研究提供重要依据。
在奇妙的海洋世界里，双壳类动物是其中的重要成员。然而，它们在生态和形态上差异巨大，就像隐藏着无数秘密的宝藏等待人们去挖掘。其中，Anomalodesmata 这个类群十分神秘，它们形态高度特化，却因各种因素在系统发育分析中常常被忽视 。而喷壶贝（watering-pot shell）更是被称为 “最奇怪的双壳类”，其融合的管状外壳如同喷壶嘴，模样独特。此前，虽有研究提出过其管状外壳是防御适应的观点，但这一说法从未经过严格审视，也没有令人信服的适应性演化路径解释。为了揭开这些谜团，来自 Senckenberg Research Institute and Natural History Museum Frankfurt、Goethe University 等机构的研究人员展开了深入研究。
研究人员以马来西亚柔佛州 Merambong Shoal 的 Verpa penis 为研究对象，开展了一系列研究。最终，研究成果发表在《BMC Genomics》杂志上。
研究人员在本次研究中主要运用了以下关键技术方法：首先是样本采集，在马来西亚特定海域采集了 6 个 Verpa penis 样本，其中 1 个用于基因组组装等研究，其余样本保存于马来西亚博特拉大学海洋标本馆（UPMMC）。其次是测序技术，对样本进行了 PacBio HiFi 测序、Hi-C 测序和 RNA 测序。此外，还利用多种软件进行基因组大小估计、组装、注释以及系统发育分析等。
下面来看具体的研究结果：
- 基因组组装与注释：通过对采集样本进行测序和分析，研究人员估计 Verpa penis 基因组大小约为 487Mb，最终获得了总长度为 507Mb 的基因组组装结果，其 contig N50 达到 5.33Mb ，96.5% 的序列被锚定到 19 条假染色体上。并且，该基因组中约 45.26% 由重复元件组成，共预测出 25,135 个蛋白质编码基因，其中 76.3% 的基因能够进行功能注释12。
- 系统发育分析：研究人员选取了 30 个其他软体动物基因组进行系统发育分析，结果证实了以 Verpa 为代表的 Anomalodesmata 是 Imparidentia 的姐妹群，二者共同构成了 Euheterodonta 分支，且该分支的自展值为 1003。
- 适应性演化分析：从工程学原理和形态学角度出发，研究人员提出了关于喷壶贝管状外壳适应性意义的新假说。他们认为，这种外壳结构可能在软质沉积物中具有垂直稳定性的结构优化，类似于吸力锚（suction anchor）的工程原理。并且，喷壶贝能够通过收缩身体、泵送水流等方式改变周围沉积物密度，辅助其在沉积物中下沉和保持位置45。
在研究结论和讨论部分，Verpa penis 的基因组研究表明，尽管其身体结构发生了显著变化，但基因组结构并未出现相应的重大改变。同时，喷壶贝在软质沉积物中稳定性优化的形态适应，似乎遵循着与吸力锚相似的工程原理。这一研究为长期以来关于软体动物身体形态的谜题提供了新的见解，为后续的实证研究奠定了基础，也为理解软体动物的演化、生物矿化和仿生设计提供了重要的基因组资源。
此次研究成果意义重大，它不仅填补了双壳类基因组研究中关于 Anomalodesmata 的空白，还为深入探究双壳类动物的演化历程提供了关键线索。未来，随着研究的进一步深入，有望基于这些发现揭示更多关于软体动物的奥秘，推动相关领域的发展。
