长达200年的进化谜题:揭示冠欧螈“平衡致死系统”的起源

来源:预印本平台 bioRxiv

莱顿大学的研究团队解决了困扰学界近200年的谜题:为什么所有冠欧螈和大理石纹螈都携带一种致命的基因缺陷,导致一半后代在卵中死亡。这种机制被称为“平衡致死系统”。研究发现,螈的1号染色体存在一大一小两种形态。只有当后代同时遗传了这两种不同形态时才能存活;若遗传了两个相同形态,则会因关键基因缺失或过量而死亡。这一有害系统至少已持续了约2400万年。基因组证据表明,该系统起源于一次罕见的、大规模的染色体突变。在染色体交换过程中,1号染色体的一大块区域被删除,同时同一区域在相对的染色体上发生了重复。研究通过计算机模拟提出,这种突变可能在小型孤立种群中偶然出现并固定下来,形成了一种“进化陷阱”——该系统一旦建立就几乎无法消除,并可能通过生殖隔离效应,在突变后的极短时间内促成新物种的形成。研究排除了该系统起源于性染色体的假说。