系統發育基因組學 讓跳蚤認祖歸宗


系統發育基因組學 讓跳蚤認祖歸宗

2020-12-28 光明網

科技日報訊(記者張曄)獵鷹的眼睛(俗稱跳蚤)是一種令人討厭的生物,但是科學家對它卻非常感興趣,因爲跳蚤與其它昆蟲目之間的親緣關係,一直是昆蟲系統學領域的未解之謎。12月25日,記者從中國科學院南京地質古生物研究所獲悉,該所與英國科研團隊合作,通過對開源組學數據的挖掘和深入系統發育基因組學分析,揭示跳蚤是一類特化的蠍蛉,相關研究成果發表於《古昆蟲學》。

跳蚤屬於節肢動物門、昆蟲綱,是一類體型側扁,外形高度特化,並嚴格以吸血爲生的全變態昆蟲。跳蚤體型很小,通常體長1—3毫米。它是外寄生昆蟲,吸食哺乳動物(包括人類)和鳥類的血液。

中國科學院南京地質古生物研究所蔡晨陽、黃迪穎研究團隊和英國布里斯托大學古生物團隊合作,選取了現生吸吻類26個代表物種,包括長翅目所有亞目、蚤目和雙翅目,並根據此前千種昆蟲轉錄組進化團隊測得的轉錄組數據,調取了1478個直系同源單拷貝蛋白編碼核基因,這代表著目前已知最大的吸吻類分子數據矩陣。此外,研究人員還構建了包括29個物種的線粒體基因組與多個基因聯合的較小數據矩陣。所有研究結果表明,蚤目位於長翅目的內部,與現生的小蠍蛉科構成姊妹羣的關係。

在形態特徵方面,蚤目與現生小蠍蛉科具有潛在的共有衍征,如口器特徵和精泵。現生小蠍蛉口器較特化,具有由上脣形成的食物通道和針狀上顎等,與吸食植物流汁相適應,而中生代的阿紐蠍蛉恰好填補了小蠍蛉科向跳蚤過渡的演化缺失環節。研究證明了跳蚤是從吸食植物花蜜的長翅目祖先演化而來,最終成爲如今吸食脊椎動物血液的寄生蟲。

系統發育基因組學的結果也爲當今昆蟲系統分類提供了重要的參考依據。根據跳蚤位於長翅目內部的系統發育關係,研究人員正式提出蚤目應降級爲蚤次目(infraorder)。現生完全變態類昆蟲將從11個目減少爲10個目,這項研究成果將對現生昆蟲系統分類體系具有深遠的影響。

來源: 科技日報