沙蟹Albunea symmysta线粒体基因组重排揭示异尾下目(甲壳纲:十足目)系统发育关系

研究人员通过测序和注释Albunea symmysta(异尾下目:蝉蟹总科)的完整线粒体基因组(15,640 bp)，发现其存在包括5个主要基因簇重排的显著结构变异，揭示了串联复制-随机丢失(tandem duplication-random loss)、倒位(reversal)和转座(transposition)等进化机制。基于55种异尾类13个蛋白质编码基因(PCGs)的系统发育分析，证实蝉蟹总科(Hippoidea)的单系性并解析其内部演化关系，同时发现寄居蟹总科(Paguroidea)的多系起源特征。该研究为线粒体基因重排作为系统发育标记的应用提供了新证据。

　　

在这项关于沙蟹线粒体基因组演化的突破性研究中，科学家们揭开了Albunea symmysta(蝉蟹总科:琴蟹科)的完整线粒体基因组之谜。这个环状DNA分子全长15,640碱基对，包含13个蛋白质编码基因(PCGs)、22个转运RNA(tRNAs)、2个核糖体RNA(rRNAs)和一个调控区(CR)。令人惊叹的是，研究者发现了五个发生大规模重排的基因簇，这些"基因组拼图"的错位暗示着进化过程中发生了串联复制-随机丢失、序列倒置和基因跳位等分子事件。

通过分析55种异尾类甲壳动物的13个PCGs数据，结合贝叶斯推断(BI)和最大似然法(ML)两种"进化时钟"的校准，研究证实蝉蟹总科确实是一个自然类群。特别有趣的是，A. symmysta与Stemonopa insignis形成了坚实的"进化同盟"，而整个蝉蟹总科的家族关系被解析为((琴蟹科+ Hippidae) + Blepharipodidae)的嵌套结构。这些基因排列模式就像分子化石一样，为蝉蟹类的演化树提供了额外的支撑证据。

相比之下，寄居蟹总科则展现出复杂的多系起源特征，分裂成三个迥异的进化分支：包括石蟹科( Lithodidae)与并系群寄居蟹科(Paguridae)组成的"第一集团"、陆寄居蟹科(Coenobitidae)与并系群活额寄居蟹科(Diogenidae)构成的"第二阵营"，以及处于基部分化位置的Pylochelidae。这些发现不仅刷新了人们对蝉蟹类线粒体基因组演化规律的认识，更彰显了基因重排模式在解析甲壳动物系统发育关系中的独特价值。