中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所和水生生物研究所與西北工業(yè)大學(xué)聯(lián)合攻關(guān)，對(duì)生活在馬里亞納海溝7000米以下的獅子魚開展了多方面的深入研究，在分類學(xué)上厘清了其系統(tǒng)地位，首次在形態(tài)上發(fā)現(xiàn)其適應(yīng)深淵的變化，在多組學(xué)大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上揭示了深淵適應(yīng)的遺傳基礎(chǔ)。北京時(shí)間4月15日23時(shí)許，該研究成果在線發(fā)表于英國自然雜志子刊Nature Ecology & Evolution（自然-生態(tài)與進(jìn)化），題為《Morphology and genome of a snailfish from the Mariana Trench provide insights into deep-sea adaptation》。深海所為第一作者單位和第一通訊作者單位。
研究成果于北京時(shí)間4月15日在線發(fā)表于Nature Ecology & Evolution（自然-生態(tài)與進(jìn)化）
深海環(huán)境的探索難度極大，近年來我國的深海探索技術(shù)取得了長(zhǎng)足的突破，6000米以下的深海被稱作海斗深淵。深海作為地球表面最后未被人類大規(guī)模進(jìn)入或認(rèn)知的空間，約占地球表面積的65%，蘊(yùn)藏著人類社會(huì)未來發(fā)展所需的各種戰(zhàn)略資源和能源。深海環(huán)境具有高壓、溫差巨大、終年無光、化學(xué)環(huán)境獨(dú)特等特殊極端條件，是常規(guī)生命形式的禁區(qū)。其中最大的挑戰(zhàn)在于極高的靜力壓，深度每下降十米，就增加一個(gè)大氣壓，在海洋最深處，可以達(dá)到一千多個(gè)大氣壓，相當(dāng)于每一平方厘米約承受1000千克的壓力。盡管環(huán)境如此惡劣，六千米以下依然發(fā)現(xiàn)了不少海洋生物。
本研究涉及的深海獅子魚樣本于2016年底和2017年初由我國深淵科學(xué)考察船“探索一號(hào)”通過“天涯”和“海角”號(hào)深淵著陸器獲得。深海所率領(lǐng)的考察團(tuán)隊(duì)，克服重重困難，使用創(chuàng)新的深淵生物誘捕手段，獲得了珍貴的獅子魚標(biāo)本；深海所何舜平研究員團(tuán)隊(duì)和西北工業(yè)大學(xué)王文研究員團(tuán)隊(duì)和邱強(qiáng)研究員團(tuán)隊(duì)二年來通力合作、聯(lián)合攻關(guān)，對(duì)獅子魚的分類、形態(tài)和基因組學(xué)開展了全方位的研究，從形態(tài)和基因功能層面闡明了深淵魚類的起源演化和適應(yīng)機(jī)制。研究認(rèn)為：由于沒有陽光的照射，深淵獅子魚通體透明；為適應(yīng)高壓環(huán)境，其骨骼變得非常薄且具有彎曲能力，頭顱不完全封閉，肌肉組織也具有很強(qiáng)的柔韌性；基因組中與色素、視覺相關(guān)的基因發(fā)生了大量丟失，其中一個(gè)與骨骼鈣化的關(guān)鍵基因也發(fā)生了假基因化；在細(xì)胞和蛋白層面，多個(gè)與細(xì)胞膜穩(wěn)定和蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基因發(fā)生了特異突變，這些遺傳變異可能共同造成了這一物種的奇特表型和對(duì)深淵極端環(huán)境的適應(yīng)能力。
該項(xiàng)研究得到了中科院先導(dǎo)B專項(xiàng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金、西北工業(yè)大學(xué)啟動(dòng)基金、陜西省人才計(jì)劃等項(xiàng)目的資助，研究工作得到了中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所、水生生物研究所、昆明動(dòng)物所、動(dòng)物進(jìn)化與遺傳前沿交叉卓越創(chuàng)新中心等單位的支持。
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