寄生蟲揭示對dicyemida的新見解
揭示世界多種生命形式的起源和進化歷史是我們尋求理解它們的一種方式。即使是最小的生物也可以產(chǎn)生令人著迷的見解。例如,服用Dicyemida,它們是生活在頭足類動物如章魚和墨魚中的微觀寄生蟲。這些看似無關緊要的生物由于其簡單的身體結構而困擾分類學家,身體結構由大約40個細胞組成,并且不包括許多常見的身體元素,例如循環(huán)系統(tǒng)。從歷史上看,研究人員不同意Dicyemida的分類,包括他們最親近的親屬以及他們所處的進化階梯的階梯。
但是現(xiàn)在,沖繩科學技術研究生院(OIST)的研究人員已經(jīng)確定了Dicyemida在這個星球家族樹上的適當位置,將它們放置在Spiralia分支中 - 一個由軟體動物,扁蟲等組成的多樣化的生物群,從同一個共同的祖先發(fā)芽。此外,它們最接近Orthonectida,另一個是Spiralia分支內的海洋寄生蟲門。這一展示不僅為Dicyemida帶來了新的見解,也為Spiralia的進化歷史和一般的進化過程提供了新的見解。該論文發(fā)表在動物學雜志上。
在19世紀,研究人員提出將Dicyemida分類為一種中生生物,它是深奧的,中間生物被認為存在于兩種主要生命形式 - 原生動物,單細胞生物如引起瘧疾的寄生蟲和后生動物之間。 ,包括人類在內的大多數(shù)其他物種的多細胞生物。研究人員認為,中生動物是退化的后生動物的組合,或者在某種意義上,從具有復雜身體結構的祖先逆轉進化為具有更簡單的生物的新生物體的生物。后來的研究表明,Dicyemida也可能屬于Spiralia組。
然而,這些先前的研究都沒有確切地證實Dicyemida的立場,研究人員不同意他們的位置的細節(jié)。部分問題與可用的少量數(shù)據(jù)有關,而且由于數(shù)據(jù)越少意味著確定性越低,因此不清楚哪些結果更可能是正確的。
“[以前的研究]表明,Dicyemida的確切系統(tǒng)發(fā)育位置仍然存在爭議,”海洋基因組學部的OIST博士生Tsai-Ming Lu說道,該論文的第一作者。“即使在2010年,也有兩個出版物顯示出不同的結果......他們只使用少量的分子數(shù)據(jù)來試圖解決這個問題。”
OIST團隊研究的獨特之處在于研究人員使用新一代測序來獲取大量數(shù)據(jù)。OIST和之前研究的研究人員使用的分類方法類型是通過比較不同個體或生物群體之間的基因并確定哪些是最相似的。為此,研究人員經(jīng)常使用DNA和氨基酸序列進行比較。以前試圖對Dicyemida進行分類的論文使用了大約4,500到12,000個DNA堿基對,另外只有大約400個氨基酸。OIST研究小組選擇專注于氨基酸,并使用約58,124。
憑借這些豐富的數(shù)據(jù),他們確定Dicyemida確實是中生動物,以及Spiralia進化枝的一部分,并且與Orthonectida最密切相關。
通過這些新發(fā)現(xiàn)的信息,下一個挑戰(zhàn)是弄清楚這一切意味著什么。“Dicyemida有一個非常簡單的身體計劃,”Lu解釋道。“如果它們是其他螺旋系譜的基礎,那就意味著Spiralia的共同祖先可能有一個非常簡單的身體計劃,它們的后代譜系演變成越來越復雜的生物體。”如果他們與普通祖先的關系不相近,那么“Dicyemida就會設法減少并簡化他們的身體計劃。”換句話說,Dicyemida或者是從Spiralia分支的共同祖先進化而來的第一組生物的一部分,或者由于某種原因它們經(jīng)歷了進化簡化。
盧認為后者可能是真的。“[Dicyemida]的二次形態(tài)減少可能是由于適應寄生生活方式,”他解釋說。“[當]它們變成寄生蟲時,它們不需要那么多......功能,所以它們就會失去它們。”可能是寄生蟲從“自由生活”的動物進化為寄生蟲變得更簡單,失去了不必要的復雜功能,如循環(huán)系統(tǒng),以優(yōu)化寄生蟲需要成為最佳寄生蟲的任何東西。
這些假設需要更多的研究來驗證,但是現(xiàn)在,OIST研究小組已經(jīng)在長期爭議的問題中添加了一個關于Dicyemida所屬的問題的說明。
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