蝙蝠与海豚基因序列趋同进化

        蝙蝠与海豚这两个亲缘关系很远的动物类群，它们却发生了基因序列趋同进化的奇特现象。最近，美国《科学》杂志发表评述说，中国华东师范大学的刘洋、沈斌和韩秀群等人经过研究发现，对高频声音的敏感听觉，是造成它们基因序列趋同进化的主要原因，并称这是一项重要的科研成果。

　　趋同进化是指不同生物类群中独立进化出相似性状的事件，也是支持达尔文自然选择学说的重要证据，但是，迄今为止在分子水平上趋同进化的例子并不多见。“众所周知，大部分蝙蝠具有发达的高频回声定位能力，而回声定位和飞翔也是蝙蝠在自然界生存、繁衍和适应的重要特征。”刘洋说，自然界中，鲸类是除了蝙蝠之外另一类具有发达回声定位能力的动物，齿鲸具有回声定位能力，而须鲸不具有回声定位能力。因此，华东师大生命科学学院张树义教授指导的科研人员提出假设：回声定位鲸类和回声定位蝙蝠的prestin基因，在分子水平上也许存在着趋同进化，prestin基因编码的蛋白与声音频率的敏感性和选择性有关。经过实验，他们从基因组DNA中得到了7种鲸类的prestin基因序列全长，其中四种是具有高频回声定位能力的海豚，另两种是抹香鲸和须鲸。通过prestin基因树的构建以及选择压力的分析，他们发现四种具有高频回声定位能力的海豚和回声定位蝙蝠，在基因树上聚成了一个支持度很高的单系群，有明显的趋同进化的可能。

　　更令人兴奋的是，两种非回声定位的须鲸，在基因树上还同它们的鲸偶蹄目近亲——牛聚在了一起，并没有同回声定位蝙蝠聚在一起。在排除长枝吸引和基因转换等其他非自然选择因素的影响后，科研人员肯定了在两类独立产生的高频回声定位物种中发生趋同进化的结论。有趣的是，当抹香鲸的序列被加入后，两类回声定位物种中趋同进化的信号明显减弱。因此，人们不难看出，对高频声音的敏感听觉而不仅仅是回声定位，是蝙蝠与海豚之间发生基因序列趋同进化的重要原因。