基因组揭示海洋掠食者的家族树真相
一项针对数十种鲨鱼及其近亲的基因组研究表明，与此前基于有限遗传数据所得的结论相反，这些海洋顶级掠食者或许并非一个天然的生物分类群。近日，相关研究成果公布于预印本服务器bioRxiv。
大白鲨。图片来源：Dave Fleetham1981年，进化生物学家Stephen Jay Gould在一篇杂志文章中向读者揭示了其研究领域内一个反直觉的事实，即包括肺鱼和腔棘鱼在内的水生动物，与四足动物（四肢脊椎动物）的亲缘关系，比与鲑鱼、棘鱼以及许多其他被人们称为“鱼类”的生物更为密切。
鲨鱼可能也面临类似情况。该研究发现，当研究人员考察基因组中某些“高度保守”的区域时，一种名为六鳃鲨目的特殊鲨鱼类群，可能属于一个与包含所有其他鲨鱼以及鳐鱼、鲼鱼的类群截然不同的进化谱系。
这一未经过同行评审的结果表明，人们通常所称的鲨鱼，其与鳐鱼、鲼鱼的亲缘关系比与六鳃鲨目更为密切——正如Gould所说的，某些被称为“鱼类”的物种也是如此。生物学家将这些分类群称为并系群。
鲨鱼与鳐鱼、鲼鱼及其他具有软骨骨骼的海洋生物同属软骨鱼纲，该类群与生活在4亿多年前的硬骨鱼拥有共同的祖先。
美国佛罗里达自然历史博物馆的进化生物学家Gavin Naylor表示。表示，类似现代鲨鱼的生物在大部分时间里都存在。“这些生物以现今的形态，或者至少以可辨识为鲨鱼的形态，已经存在了3.3亿年。”
软骨鱼纲是有颌脊椎动物的主要类群之一，然而，对于软骨鱼纲中不同成员之间的亲缘关系，研究人员尚不确定。解剖学研究得出的结论是，鳐鱼和鲼鱼（被统称为鳐形目）要么与所有鲨鱼截然不同，要么属于鲨鱼的一个亚群。基于有限遗传数据的研究也倾向于将鲨鱼和鳐形目归为不同的进化类群。
如今，越来越多的研究人员正利用全基因组数据重绘动物的生命之树——有时得出的结论令人困惑且颇具争议。然而，鲨鱼尚未受到关注。
为填补这一空白，美国耶鲁大学的进化生物学家Thomas Near和Chase Brownstein分析了48种鲨鱼、鳐鱼及其他动物的公开基因组数据，这些物种代表了软骨鱼纲的主要分支。他们研究了两类数据：840个物种间共享的编码蛋白质序列，以及约350个“超保守”区域——这些进化缓慢的序列可能具有重要但未知的功能。
编码蛋白质的基因证实了现有“单系群”鲨鱼系统发育树——鳐鱼和鲼鱼被归类为与所有鲨鱼不同的独立类群。然而，超保守序列的数据却表明鲨鱼是并系分类的：六鳃鲨目鲨鱼形成了一个独立的谱系，与孕育出所有其他鲨鱼、鲼鱼和鳐鱼的谱系不同。六鳃鲨目包括牛鲨和皱鳃鲨，它们拥有6或7个鳃裂而非通常的5个，且具有原始形态的下颌和鳗鱼般的身体特征。
基于该系统树得出的一个推论是，包括蝠鲼在内的扁平体型动物，是从类似鲨鱼的祖先演化而来的。“这一结果表明，鲼鱼和鳐鱼只是鲨鱼的另一种类型，且鲨鱼的体型结构出现得更早。”Brownstein表示。
他和Near倾向于支持鲨鱼属于并系群的假说，部分原因在于他们的分析显示，并系群树比单系群树获得了更强的支持。要确定哪一棵是正确的，可能需要对更多鲨鱼物种进行测序，并考察其他类型的遗传标记。
关于人类所称的“鲨鱼”能否构成一个自然的进化类群的争论具有重要意义。如果六鳃鲨目与其他鲨鱼及鳐鱼确实存在差异，这将支持一种观点，即其独特的颌部结构反映了早期的颌部形态。 Brownstein表示，这对于颌部发育和疾病的生物医学研究可能大有裨益。
相关论文信息：https://doi.org/10.64898/2026.02.13.705779
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