維多利亞湖(VictoriaNyanza), 是世上最大的熱帶淡水湖, 面積約有 68,870 平方公里, 大部分在坦桑尼亞和烏干達兩國境內, 一小部分屬于肯尼亞。 這狐里生活從幾厘米到約30厘米不等、約 500 種慈鯛科魚類。
慈鯛魚大部分性格暴躁, 喜歡打斗, 多數品種有領地概念, 不輕易讓它魚侵犯, 排他性強。 但對自己的后代卻倍加呵護, 極其慈愛, 因此稱為慈鯛魚。 這些同科魚類都有不同外表、行為與生存環境, 有些以植物為食, 有的則吃其他無脊椎動物;較大型的慈鯛喜歡吃湖中其他魚類, 湖底生活的則會當清道夫, 吃掉其他魚尸殘渣。
過去的基因組研究顯示, 這些慈鯛科魚類僅由幾個祖先品種在1.5萬年前衍生出來, 其演化速度之快令科學家嘩然。 加州伯克利大學演化生物學家 Rosemary Gillespie表示, 基因突變不會出現得這么快, 并造成這么多不同變異, 其中肯定發生了一些暫未被人類所能探索的事情。
而最新的當地慈鯛科基因排序研究顯示, 快速演化所需的基因變異早存在于慈鯛科祖先體內。 湖中的古代與現代慈鯛科因為來回于各個分水嶺之中生活, 導致這些魚雜交后有更高的基因多樣性。
該研究由瑞士伯爾尼大學演化生物學家 Ole Seehausen 的團隊, 于上周在夏威夷舉行的美國基因協會《適應輻射起源》會議上發表, 現時仍未刊于任何科學期刊之中;該研究與會議上另一些發布的研究均顯示,
Ole Seehausen 研究了慈鯛超過25年, 一直想知道雜交是否會產生新的遺傳“原材料”。 去年發表于《自然》的研究中, 其團隊從維多利亞湖周圍的河流和湖泊中收集了多種慈鯛, 并為每個物種的 DNA 進行部分排序, 以構建慈鯛家譜。 而得出的慈鯛家譜分支模式表明, 維多利亞湖的慈鯛與剛果河的一個物種, 以及尼羅河上游流域一個分水嶺的物種有密切基因關系。
Seehausen 團隊當時仔細觀察這兩條河的慈鯛所有基因組時, 發現它們約在 13 萬年前早已因剛果其中一支支流暫時流入維多利亞湖, 令剛果與尼羅河上游的慈鯛有接觸。
為了更詳細了解慈鯛的演化歷史, Seehausen 團隊成功從居于維多利亞湖、剛果河、尼羅河上游以及附近分水嶺的150種慈鯛,
在大約1.5萬年前, 這三組本身是古代慈鯛雜交產物的魚, 再次匯集于維多利亞湖次中。 它們的祖先基因為天擇提供了“既有變異”, 以幫助慈鯛適應一系列不同生境, 制造出今天所看到的 500 種慈鯛。 Seehausen 指, 雜交可能是制造出新物種和物種有新適應力最強大的發動機。
在其他物種的研究也顯示,
(編譯來源 《自然》雜志)