2019年,科学家们在研究南美肺鱼生物基因组时惊讶的发现,其基因组竟然比任何动物都要大。
该基因组中拥有900亿个碱基对,足足是人类基因组的30倍。
南美肺鱼又有着怎样的灵敏能力,竟然能够使自己的基因组远超其他动物?
既然已经发现了比南美肺鱼更有故事的鱼类,难道不需要将此作为发现进行重新修订吗?
南美肺鱼的基因组又与什么有关?
而且科学家们认为,南美肺鱼的魅力或许还是存在着其他更深层次的未知。
众所周知,地球上曾经历过多个生物发展时期,在这些时期中,无物种存在的能力都比南美肺鱼更为出色。
因此,这个15英尺长(约为4.5米),重也能有200磅(约181千克)的庞然大物,仍然被称为在现代地球上基因组最大的动物。
难以想象,南美肺鱼的基因组不仅数目多,而且其大小竟然比其他动物的要大30倍。
如果人类的基因组大约只有30亿个碱基对,比老鼠的基因组还要大,就让我们来看看不同的动物基因组大小差距吧。
展开剩余81%老鼠: 30亿个碱基对。
南美肺癣菌: 59亿个碱基对。
织染蛾: 93亿个碱基对。
日本扇贝: 102亿个碱基对。
椰子: 120亿个碱基对。
小麦: 170亿个碱基对。
但是这些植物和动物中并不包括南美肺鱼,因为科学家们并不知道除了肺鱼之外,有没有一个拥有更多数量碱基对的物种存在。
南美肺鱼染色体中的900亿个碱基对使其显得非常巨大,因此许多人认为,蝉蜂蛹生命史中可能会出现一些新的惊喜。
然而,这一系列大的数量到达了一个新的水平,并没有这么简单。
事实上,在所有这些物种中,螺旋藻和红藻是最繁荣的微藻之一,它们的基因组大小超过了7000亿个碱基对。
然而,它们并不是最大的组织,因为一种名为法布里娅隆环藻的微藻的大小被认为是惊人的,可以达到8400亿个碱基对。
南美肺鱼具有不可思议的DNA,但是具体发生了什么呢?
科学家们现在知道,DNA中编码植物和动物的过程非常复杂,并且出现了很多新变化。
通常情况下,与大多数其他多细胞组织代码相比,动物基因组中的 DNA 位置是打开和关闭的——例如,在自花授粉植物、单细胞真核生物和双鞭毛鞭毛藻中。
在动物多细胞生物中,大约93%的 DNA 片段是单倍体处于状态,其中约一半包含功能注释,大约三分之一是转录调控序列,三分之一是调控元件,其余未知——它们的功能仍不清楚。
这使得这种 DNA 主要功能成为精确编程的重要组成部分,其中用比特代替数字可能有助于理解其性质。
随着每天新功能被发现,这些功能意味着即使在多细胞动物中,仅打开和关闭本身的大部分信息都是极其重要的。
南美肺鱼如此特别的关键不是它的 DNA 数量,也不是它很大,而是它非常有用。
主要问题是:到底有什么用?
难以想象的是,科学家们几乎没有关于其有效性的想法。
科学家们发现,由于古老进化历史的原因,这种扇形动物的新颖性极高。
这个结论来自很长一段时间以来,人类一直在研究许多独立地演化的重要特征,比如像季节性干旱或者像水一样高氧纯度等特殊生活条件。
当许多哺乳动物和两栖动物在陆地上生活并最初经历与水相关活动时,它们实际上有许多相似之处,包括:进食方式、特殊气候适应、气体交换机制以及与噬菌体捕获有关的交配方面。
由此可以看出,这些特征是如何帮助哺乳动物和两栖动物逐渐适应新的陆地环境,并最终找到了新的生存平衡。
根据科普研究,这些特征非常重要,很可能是一系列发展过程的一部分,这也表明我们人类应该起源于某种两栖动物,例如古代青蛙和某些被称为肺鱼经化石的生物。
从这个角度来看,我们与南美肺鱼之间有着不可思议的联系,因此他们应该占据重要位置。
这种联系为许多科学研究提供了全新视角,因为这些两栖动物可以反向还原到我们的生物阶段过程中的许多关键数据,这是非常重要且令人感兴趣的信息。
这也是为什么南美肺鱼如此吸引人的原因之一。
2021年7月11日,《自然》杂志发表了一项重要研究,探讨了人类与这种神奇的两栖动物之间的重要联系。
南美肺鱼最初起源于北美地区,但随后迁移到南美洲,在那里逐渐演变成今天我们所看到的样子。
在这些新环境中,他们面临着许多新的挑战和困难,导致他们进化出了更强大的生存能力,甚至发展出了许多新的生物机制,这是他们在北美时未曾拥有过的。
总之,这项研究成果为我们探索自身起源以及如何适应新环境提供了宝贵的信息,同时还加强了我们与其他生物之间的重要联系。
发布于:广东省