戴帽乌叶猴为何长得像隔壁邻居?

研究团队供图

■本报记者 李媛 通讯员 李琛

哺乳动物中,常常存在长得像A类群,在遗传上却与B类群关系更近的物种,比如黔金丝猴、草原狒狒等,这便是生物学中的“混合性状”。混合性状不仅混淆了传统形态分类的边界,也给系统发育关系的准确构建带来挑战。

如何确认具有混合性状的物种所属类群、为什么会出现这样的混合性状、这究竟意味着什么……学术界曾围绕这些问题展开广泛讨论。

西北大学生命科学学院灵长类行为与进化发育研究团队经过数十年探索,以“戴帽乌叶猴种组”为研究对象展开深入研究,发现“不完全谱系分选”是驱动叶猴亚科灵长类在辐射演化中形成混合性状的主要机制。该研究同时揭示了物种在快速分化过程中,表型与基因型如何以“镶嵌”模式相互关联,从而为理解灵长类表型多样性的起源提供了新视角。相关研究成果近日以封面文章形式发表于美国《国家科学院院刊》。

“戴帽乌叶猴”身世之谜

盛京棋牌灵长类动物,有一桩困扰科学家多年的悬案。生活在喜马拉雅山东麓的濒危物种——戴帽乌叶猴种组,虽然名义上属于乌叶猴属,长相却十分“叛逆”,其体形更大、毛色更浅,和隔壁的长尾叶猴属惊人地相似。

“我们选取戴帽乌叶猴种组作为研究对象。它是研究混合性状演化机制的天然模型,揭开其进化身世之谜在物种演化史上具有重要意义。”论文通讯作者、西北大学教授齐晓光说。

有科学家曾推测,戴帽乌叶猴之所以长得像长尾叶猴,是因为两者发生了杂交。为了验证这一点,研究团队组装了乌叶猴的高质量基因组。分析结果显示,杂交成种的假设并不成立,并证实了戴帽乌叶猴种组的系统发育位置应归属于乌叶猴属。

不存在杂交,为什么戴帽乌叶猴和长尾叶猴还会有相似的特征?

“这涉及一个演化概念——不完全谱系分选。”齐晓光说,研究数据表明,不完全谱系分选影响了戴帽乌叶猴全基因组8.9%的区域。

“简单来说,这就像是祖先留下了一个巨大的基因盲盒。当祖先物种快速分化成不同的后代时,一些古老的基因变异被随机地分配给了不同的子孙。戴帽乌叶猴和长尾叶猴虽然分家了,但它们都凑巧继承了祖先同一套让体形变大的古老基因。而其他的乌叶猴亲戚,则继承了另一套基因。”

原来这不是一场跨物种的联姻,而是一次来自远古祖先的不完全谱系分选。

发现“大骨头”基因

“我们进一步从这8.9%的区域中,找出了77个受不完全谱系分选影响的关键基因。对这些基因进行功能注释分析后发现,它们的功能显著富集于骨骼发育相关通路。这意味着,那次古老的随机遗传事件,很可能直接‘雕刻’了戴帽乌叶猴物种的骨骼形态,最终塑造了它与长尾叶猴属相似的体形与颅骨形态。”论文第一作者、西北大学博士生郭艳清说。

研究团队在基因组层面发现,不完全谱系分选影响了一系列在功能结构域发生氨基酸替换的基因。其中,FGFBP1和FOXO1等与骨骼发育密切相关的关键基因,为探究戴帽乌叶猴混合表型的形成提供了具体的分子线索。

在进一步的细胞体外功能实验中,研究团队分别构建了代表戴帽乌叶猴型和其他乌叶猴属物种型的质粒,并将其导入人源颌骨骨髓间充质干细胞进行功能比较。结果表明,戴帽乌叶猴型的FGFBP1蛋白能够更有效结合并保护成骨关键因子FGF2,防止其被降解,从而增强了成骨细胞标志基因的表达,最终塑造了其与长尾叶猴属相似的体形与颅骨形态。

这一“大骨头”基因的发现,让谜团终于被解开——不是戴帽乌叶猴长错了,而是它们快速分化时,祖先的基因多样性像一副没有洗匀的牌,被随机传递了下来。正是这些嵌在基因组深处的古老印记,让它的形态特征一度“误导”了分类学家。

“演化并不总是一棵分叉清晰的树,有时它更像是一张错综复杂的网。”齐晓光说,“这项研究不仅为戴帽乌叶猴找到了真正的归属,更提醒我们外表有时会骗人。看似趋同的特征,可能既不是因为亲缘关系近,也不是因为杂交,而是远古祖先留给不同后代的一份共同遗产。”

团队研究成果的发表结束了学术界长期以来盛京棋牌戴帽乌叶猴种组物种系统发育关系的争论,也为物种演化史绘制了更为清晰的框架。

美国国家科学院院士、宾夕法尼亚州立大学阿瑟顿讲席教授尼娜·G·雅布隆斯基第一时间向团队发来邮件:“我研究这些支系的形态学特征已有多年,一直为观察到的物种间形态性状混杂的现象深感困惑……如今,这些谜题大多有了答案!我猜想,同一时期在该区域演化的许多其他哺乳类支系,大概率也存在这一现象。这片区域的历史生物地理格局,实在是复杂至极,又极具研究价值。”

相关论文信息:

https://doi.org/10.1073/pnas.2524833123

原文链接:

https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2026/2/388495.shtm?id=388495

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