极端环境下的基因组与形态分化：对雅尔康兔（Lepus yarkandensis）和西藏兔（Lepus tibetanus）适应性与物种形成的启示

《Molecular Ecology》：Genomic and Morphological Divergence Under Extreme Environments: Insights Into the Adaptation and Speciation of Lepus yarkandensis and Lepus tibetanus

本研究对比了塔里木盆地干旱环境下的叶卡廷纳兔与帕米尔高原寒冷缺氧环境下的藏原羚形态及基因组适应性。通过全基因组重测序发现两者均存在能量代谢和免疫相关基因的选择 sweeps，但演化路径分化：叶卡廷纳兔体型较小、鼓膜较大以辅助散热和避敌，而藏原羚体型较大、鼻腔更长以减少热量流失并预热冷空气。该成果揭示了极端环境下物种分化的重要机制，为生物适应性和气候变化应对策略提供了理论依据。

　　

摘要

环境适应和物种形成是塑造生物多样性的关键过程，尤其是在极端环境中。本研究以栖息在干旱塔里木盆地的雅尔康兔（Lepus yarkandensis）和生活在寒冷缺氧的帕米尔高原上的沙漠兔（Lepus tibetanus）为例进行了探讨。这两种物种面临不同的环境压力，为理解生物如何适应极端条件提供了理想的模型。通过全基因组重测序，我们识别出了与这两种物种环境适应相关的基因组区域，并利用选择性扫荡（selective sweep）和功能富集（functional enrichment）分析方法确定了重要的候选基因。此外，我们还研究了它们的形态适应性，测量了体型、鼻骨结构和鼓膜结构，以探讨这些特征如何帮助它们在各自的环境中生存。研究结果揭示了一些共同的适应策略，例如与能量代谢和免疫功能相关的基因受到选择。然而，由于所处的环境不同，这两种物种表现出不同的进化路径：雅尔康兔的鼓膜较大但体型较小，有助于散热和躲避捕食者；而沙漠兔的体型较大且鼻骨较长，可以减少热量损失并在高海拔地区加热冷空气。这些发现强调了不同选择压力在塑造适应特征中的关键作用，促进了生态隔离，并支持了物种形成以应对环境挑战。这项研究加深了我们对适应进化的理解，对制定应对气候变化影响的保护策略具有重要意义。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

原始的全基因组重测序数据可从NCBI序列读取档案（SRA）数据库获取，项目编号分别为PRJNA1212050（Lepus yarkandensis）、PRJNA1212297（Lepus tibetanus）和PRJNA1212765（Lepus tolai）。雅尔康兔和沙漠兔的详细测量数据分别见表格S19（体型）和表格S20（鼻骨和鼓膜结构）。通过在上述公共数据库中分享我们的数据和结果，我们可以从中获益。