表面上看是蚊子在进化,实际上可能因为恐龙灭绝了

【字体: 时间:2023年10月20日 来源:AAAS

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  研究创建了蚊子家谱,以更好地了解疾病传播和宿主选择。

  

北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)的研究人员和全球合作者绘制了蚊子的生命树图谱,这是了解蚊子重要特征的重要一步,比如昆虫如何选择宿主、以血液为食和传播疾病。这些发现将帮助研究人员更好地预测疾病传播模型,并了解是什么让一些蚊子比其他蚊子更容易携带疾病。

北卡罗来纳州立大学昆虫学教授、《Nature Communications》上发表的一篇描述蚊子家谱的论文的通讯作者Brian Wiegmann博士说,这项研究表明,蚊子在过去2亿年间的进化反映了地球上陆地块和宿主生物变化的历史。

Wiegmann说:“这个正在进行的项目建立了一个大数据资源,通过对蚊子吸血来源的发表观察来挖掘学术文献,从鱼类到人类的各种动物。它明确侧重于数据收集,以情境化的方式推断蚊子生物学的各个方面。这意味着将家庭或系统发育树与地球上的生命叙述联系起来:地质历史、气候历史和有机体历史。”

当研究人员仔细研究学术文献以获取尽可能多的关于蚊子的公开信息时,新的基因组测序技术也允许他们获取几十年前的蚊子——其中一些被昆虫收藏中的大头针固定在那里——并从它们的基因蓝图或基因组的片段中获取大量关于它们基因相似性的信息。

Wiegmann说:“很多研究都是针对重要的蚊子进行的,但人们对全球蚊子的多样性知之甚少。我们现在有了更快速、更彻底地采集遗传信息的工具。因此,现在是时候大胆尝试将疾病媒介和众所周知的蚊子置于它们进化的环境中了。”

将遗传信息和已发表的信息拼凑在一起,研究人员得到了一些显著的发现,这些发现可以根据当前的模式和分布进行评估。

蚊子是一个古老的种群,大约有2.17亿年的历史,可能在南美洲形成之前就起源于南美洲,在一个名为冈瓦纳的尚未分裂的大陆地上。

“像大陆漂移这样的重大事件肯定影响了蚊子的多样化,”Wiegmann说。

Wiegmann说:“基因组数据证实,在哺乳动物和鸟类等脊椎动物在地球上繁盛之前,血液喂养的进化很早。蚊子和它们一起进化出了一种新的进食策略,它们为嘴巴开发了皮下针头,并以血液为食,以便雌性有足够的蛋白质来发育成熟的卵。”

虽然数亿年前没有蚊子的肠道内容物存在,但Wiegmann说,恐龙可能为蚊子提供了血餐。

“在哺乳动物成为地球上的主要宿主之前,蚊子必须吃别的东西。我们的研究表明,蚊子开始以两栖动物为食,然后转移到其他类群——爬行动物和鸟类——因为这些类群在大约2亿到1.45亿年前的侏罗纪时期繁盛。”

蚊子家谱的研究工作将继续进行。

Wiegmann说:“家谱最终成为各种适应的路线图,它导致了为什么一些蚊子是如此重要的疾病载体,而另一些则不是。如果我们弄清楚哪些是坏蚊子,并把它们放在导致人类疾病载体成功的背景下,那么我们就可以更多地了解如何采取类似的途径,或者我们如何预测为什么有些蚊子是病毒的携带者,而其他蚊子不是。”

Phylogenomics reveals the history of host use in mosquitoes

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