Nature：多种动物进化出了相似的遗传适应机制

　　

布里斯托尔大学和巴塞罗那大学的研究人员进行的一项新研究表明，来自生命之树完全不同分支的动物，如昆虫、蠕虫和脊椎动物，都独立地进化出了类似的基因解决方案，以在陆地上生存。

这项研究于今天（11 月 12 日）发表在《自然》杂志上，表明某些适应性特征非常重要，以至于环境挑战使得进化变得可预测。

研究人员破译了进化史上最非凡的创新之一——从水生到陆生的转变——的遗传基础。

由于动物王国进化过程中多次发生从水生到陆生的转变，这为科学家提供了一个独特的契机，让他们得以深入了解进化适应机制。通过比较21个动物谱系的154个基因组，研究团队得以确定每次从水生到陆生转变的遗传基础，并分析它们的共同点和独特之处。

第一作者Jialin Wei表示：“我们发现，尽管陆地上不同的生物群体——从昆虫到脊椎动物——各自独立进化，但它们为了在水外生存，反复获得和失去相似的基因。

“我们的研究结果表明，水分调节、新陈代谢、繁殖和感觉知觉等关键生物功能在不同的、不相关的谱系中独立但反复地进化，这解释了征服陆地需要哪些适应性特征。”  

生物科学学院基因组学与进化副教授Jordi Paps Monserrat博士补充道：“有趣的是，那些仍然部分依赖水生环境的动物（主要是小型无脊椎动物）往往具有更多共同的适应性特征，而完全陆生的谱系（节肢动物或我们人类）则表现出更多不同的策略。每个谱系也都拥有其独特的创新，反映了由生态、生理和偶然因素塑造的独特进化路径。”

巴塞罗那大学的项目联合负责人Marta Álvarez-Presas博士解释说：“这项研究确定了过去4.87亿年间生物陆生化的三大浪潮，首先是成功的节肢动物，最后是像生活在我们花园里的那种陆生蜗牛。通过追踪数百万年来的这些转变，这项研究让我们得以一窥如果我们能够‘重播生命历程’将会发生什么。”

“有些基因适应似乎具有惊人的可预测性，它们反复出现以应对陆地生活，而另一些则具有偶然性，受到每个环境特殊性的影响。这项研究为我们理解基因如何塑造生态系统以及增进我们对适应的认识提供了新的视角。”