由美國自然歷史博物館領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究提出了迄今為止最全面的瘧疾寄生蟲生命樹。眾所周知，人類健康具有毀滅性的禍害，已知有5種感染人類，有500多種瘧疾感染了哺乳動物，鳥類和爬行動物。今天發(fā)表在“皇家學(xué)會開放科學(xué)”雜志上的研究人員的研究結(jié)果顯示，多種瘧疾寄生蟲屬瘧原蟲(包括那些感染人類的??物種)由幾種遠緣相關(guān)的進化譜系組成，并且從分類學(xué)的角度來看，許多物種應(yīng)該改名。

“影響人類疾病的許多問題涉及傳染性生物進化和適應(yīng)的能力，”共同作者Susan Perkins說，他是博物館無脊椎動物學(xué)部的策展人，也是博物館Sackler比較基因組學(xué)研究所的首席研究員。“我們將無法完全理解人類感染瘧疾的寄生蟲- 并且可能開發(fā)出獨特的方法來對抗它們 - 直到我們更多地了解它們的進化歷史。”

繪制瘧疾寄生蟲關(guān)系的定位在多個層面上具有挑戰(zhàn)性。這些寄生蟲中的許多是稀有的并且難以取樣，并且適合于感染特定物種例如新幾內(nèi)亞的單一類型的綠色石龍子或非洲偏遠森林的蝙蝠。瘧疾寄生蟲也具有特殊的DNA：雖然大多數(shù)生物體在構(gòu)成基因組的四種化學(xué)堿基(A，C，T和G)中具有相對均勻的比例，但這些寄生蟲的DNA嚴(yán)重偏向A(腺嘌呤)和T (胸腺嘧啶)夫婦，其基因組的80%僅由這兩個堿基組成。然而，這些偏倚在這些寄生蟲的多樣性中并不均勻，并且不考慮這些不同的比例可能導(dǎo)致結(jié)果偏差。由博物館理查德·吉爾德研究生院的比較生物博士學(xué)位學(xué)生Spencer Galen領(lǐng)導(dǎo)的研究人員找到了解決這一現(xiàn)象的方法。與博物館研究員Janus Borner密切合作，在漢堡大學(xué)期間，他們?yōu)樵撊后w開發(fā)了新的遺傳標(biāo)記，他們能夠包括來自深層進化譜系的瘧疾物種 - 如那些感染鹿，烏龜，蝙蝠和許多鳥類的瘧疾物種 - 這些物種在以前的分析中都缺失了。得到的樹從8個目前公認(rèn)的屬中采集了58種瘧疾物種，包括來自20多個基因的DNA序列數(shù)據(jù)，是同類中最全面的。

該團隊最令人驚訝的發(fā)現(xiàn)是，瘧原蟲屬由幾個不是彼此最親近的群體組成，因此，從分類的角度來看，許多物種應(yīng)該重新命名。重要的是，這會影響惡性瘧原蟲(Plasmodium falciparum)，這是人類最致命的瘧疾種類。因為它與定義瘧原蟲的所謂“類型物種”在一個單獨的組中，惡性瘧原蟲應(yīng)該得到一個新名稱 - 但它并不是那么簡單。

“如果我們研究了一組魚類或甲蟲，我們就會將它們分開并將它們放入新的屬中，”帕金斯說。“但基于我們的樹來做這件事將涉及改變世界上最致命的原生動物寄生蟲的名稱，并且有太多的慣性對我們起作用。在這種情況下我們必須是壞的分類學(xué)家并讓它繼續(xù)被稱為瘧原蟲“。

研究人員確實建議科學(xué)家對這一群體采用新的說法。他們建議科學(xué)家應(yīng)該更加具體并使用亞屬名稱，而不是廣泛地提及瘧原蟲。這是因為進化樹顯示并非所有這些寄生蟲都是由蚊子傳播或在紅細胞內(nèi)復(fù)制 - 這是瘧原蟲的兩個關(guān)鍵特征。此外，其他違反此定義的寄生蟲與人類寄生蟲和用于研究實驗室疾病的模型物種混合在一起，包括感染小鼠的那些。

該研究還重點討論了瘧疾寄生蟲通過采血昆蟲載體跳入主要脊椎動物群體，特別是哺乳動物的次數(shù)。

“瘧疾寄生蟲對脊椎動物定植的具體細節(jié)一直備受爭議，”蓋倫說。“我們發(fā)現(xiàn)支持瘧疾寄生蟲一次跳到哺乳動物身上的想法。”

該研究證實了先前將瘧疾寄生蟲的起源與鳥類(可能包括一些恐龍)聯(lián)系在一起的工作。然后寄生蟲跳躍到哺乳動物，然后是鳥類和爬行動物的二次定植。該研究還支持顯示蝙蝠是瘧疾寄生蟲譜系戲劇性多樣化的主要驅(qū)動因素的工作。作者建議還有很多工作要做，可能還需要更多的名稱更改。2016年，帕金斯和其他人報告了來自白尾鹿的瘧疾寄生蟲。目前的研究表明，這些和其他感染有蹄哺乳動物的人應(yīng)該得到一個新名字。從加利福尼亞的火雞禿鷲中分離出的瘧疾寄生蟲也不同于在鳥類中發(fā)現(xiàn)的任何其他物種，也可能是新屬。

“瘧疾寄生蟲比大多數(shù)人意識到的要多得多，而我們繪畫的畫面顯示出另一種復(fù)雜程度，”蓋倫說。“我們真的需要對瘧疾寄生蟲分類學(xué)進行廣泛評估。”