丽鱼科鱼的歪头:解码遗传秘密!

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康斯坦茨大学的研究正在调查慈鲷 Perissodus microlepis 不对称头部形状的遗传基础。

Die Forschung der Universität Konstanz untersucht die genetischen Grundlagen der asymmetrischen Kopfform des Buntbarschs, Perissodus microlepis.
康斯坦茨大学的研究正在调查慈鲷 Perissodus microlepis 不对称头部形状的遗传基础。

丽鱼科鱼的歪头:解码遗传秘密!

非洲坦噶尼喀湖里生活着一种迷人的鱼:慈鲷 Perissodus microlepis。特别值得注意的是这种鱼的头部形状不对称,偏左或偏右。几乎所有动物都表现出两侧对称,但这种几乎完全生活在其他鱼类鳞片上的慈鲷打破了这一规则。它的头部形状不仅是一种有趣的生物现象,而且对其狩猎技术也至关重要,因为它的嘴的攻击方向直接取决于其头部的方向。各种研究,包括康斯坦茨大学阿克塞尔·迈耶和他的团队的研究,现已揭示了这种不对称性的遗传基础。结果将发表在专业期刊上 科学进步 发表并阐明了遗传学和行为之间复杂的相互作用。

对慈鲷的遗传分析发现了 72 个与其不对称头部形状相关的基因区域。事实证明,这种不对称不是由单个基因引起的,而是由许多基因相互作用引起的。这些遗传因素不仅影响鱼的身体形状,还影响其特定的狩猎行为。研究小组对102个标本进行了广泛研究,发现种群中“左头”与“右头”的比例每四到五年就会波动一次,长期保持在50:50左右。这揭示了频率相关选择的一个有趣现象:没有一个变体具有长期优势。

遗传机制和行为偏好

Perissodus microlepis 的不对称性是一种非凡的进化适应。这种鱼形成了一种独特的捕食模式:它会咬掉其他鱼的鳞片,并以鱼雷般的方式从后面发起攻击。它攻击的方向取决于它嘴的横向位移。这种适应具有进化起源,因为不对称的头部形状和相关行为可能同时进化并相互加强。研究表明,大脑中的基因表达有助于狩猎行为的方向偏好,凸显了遗传因素与行为方面的密切联系。

在慈鲷进化的某个时刻,可能出现了一种遗传变异,帮助该物种更好地适应坦噶尼喀湖环境,从而增加其生存机会。进化生物学研究生物的发育和对环境的适应,展示了如何根据其功能在几代人中选择这些特征和行为。自然选择、遗传变异和物种形成起着核心作用,这也适用于其他生物,例如加拉帕戈斯群岛著名的达尔文雀,它们已经适应了不同的食物来源。

目前对慈鲷 Perissodus microlepis 的研究不仅提供了对各种进化机制的见解,而且有助于扩大我们对遗传学和行为的基本理解。这些发现对于认识生物多样性和理解自然界的适应机制至关重要。这些研究还可能在保护、医学和农业等领域具有广泛的应用,强调了进化生物学在当今世界的相关性。