物種起源

球金龜成球行為的功能形態(tài)機(jī)制與演化歷程

中國科學(xué)院動(dòng)物研究所白明、顧奇等人高精度刻畫了球金龜球形行為起源和適應(yīng)性進(jìn)化歷程。相關(guān)成果發(fā)表于《通訊生物學(xué)》（Communications Biology）。自然界中部分動(dòng)物具有成球行為（Conglobation），它們可以在遇到危險(xiǎn)時(shí)將身體卷曲成球，像犰狳、穿山甲、刺猬、球馬陸、球鼠婦等，這些動(dòng)物都是依賴多個(gè)體節(jié)的卷曲形成緊密球形，保護(hù)了身體腹面、足等脆弱部位。球金龜是生活于白蟻巢、枯枝落葉層和朽木中等隱秘生境的一類罕見甲蟲，并不是全部球金龜都可以形成緊密球形。這一研究對(duì)球金龜全球樣本、現(xiàn)生和絕滅種類開展了全面系統(tǒng)總結(jié)，為動(dòng)物行為的表型演化及功能形態(tài)學(xué)研究提供了范例。

球金龜?shù)某汕蛐袨椋▓D片來源于中國科學(xué)院動(dòng)物研究所網(wǎng)站）

球金龜成球行為進(jìn)化主要研究?jī)?nèi)容（圖片來源于中國科學(xué)院動(dòng)物研究所網(wǎng)站）

枯葉蛺蝶的進(jìn)化和多樣性研究

北京大學(xué)張蔚課題組以枯葉蛺蝶屬為例揭示山地生物多樣性演化和遺傳機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于《細(xì)胞》（Cell）。通過采集枯葉蛺蝶屬的13個(gè)地理種群樣本及其他蛺蝶科樣本，對(duì)共計(jì)21屬105份蝴蝶標(biāo)本進(jìn)行基因組重測(cè)序，追溯了枯葉蛺蝶屬的起源。系統(tǒng)發(fā)育、種群遺傳結(jié)構(gòu)及歷史種群數(shù)量的分析結(jié)果表明，枯葉蛺蝶屬在系統(tǒng)發(fā)生樹上形成單系，各物種存在較為獨(dú)立的遺傳背景，多個(gè)種群曾隨地球溫度下降而出現(xiàn)種群數(shù)量的減少。綜合系列分析結(jié)果，文章提出，由于青藏高原隆升形成的豐富山地微環(huán)境促進(jìn)了枯葉蛺蝶屬物種分化，使喜馬拉雅山脈東部地區(qū)成為枯葉蛺蝶屬的分化中心。

甘草族分類與進(jìn)化研究

中國科學(xué)院華南國家植物園植物中心段磊、陳紅鋒等人在甘草族分類與進(jìn)化研究中獲得進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《系統(tǒng)學(xué)與進(jìn)化雜志》（Journal of Systematics and Evolution）。豆科甘草屬植物是重要的生物資源，且是大宗中藥材之一。這類植物的藥用甘草種類含有多種次生代謝物，其中甘草酸與甘草苷有祛痰止咳、益氣補(bǔ)中、調(diào)和藥性等功效。在甘草屬內(nèi)，根部含有甘草酸的種類才具有藥用價(jià)值，而這一性狀在屬內(nèi)獨(dú)立起源2次。中亞特有的三葉甘草屬M(fèi)eristotropis應(yīng)被并入甘草屬，由此甘草屬包含13個(gè)種。文章同時(shí)將含甘草酸的粗毛甘草、甘草（烏拉爾甘草）和脹果甘草處理為洋甘草Glycyrrhiza glabra的變種，且歸并了數(shù)個(gè)存疑種。

綠色植物起源之前是否存在傳粉現(xiàn)象

中國科學(xué)院昆明植物研究所任宗昕等人就水生環(huán)境中的傳粉現(xiàn)象進(jìn)行了評(píng)述和展望。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)》（Science）。傳粉現(xiàn)象在紅藻中的發(fā)現(xiàn)，極大地?cái)U(kuò)展了依賴于動(dòng)物傳粉類群的范圍；紅藻類起源于12億年前，而等足目甲殼動(dòng)物起源于3億年前，因此，這種原始的傳粉互利關(guān)系可能已經(jīng)存在了3億年甚至更長(zhǎng)時(shí)間；由于紅藻類物種多樣性高，因此這類傳粉現(xiàn)象在海洋中普遍性可能很高，意味著大量這樣的互作關(guān)系可能尚未被揭示出來。大多數(shù)的紅藻生長(zhǎng)在海岸帶，而這些環(huán)境恰恰是人類干擾和氣候變化影響最大的區(qū)域之一。這些海洋里重要的互作關(guān)系在人類尚未認(rèn)知的時(shí)候，可能已經(jīng)受到了全球變化的嚴(yán)重威脅。

華南近海發(fā)現(xiàn)2個(gè)魚類新物種：南海海蛾魚和中華海蛾魚

中國科學(xué)院南海海洋研究所林強(qiáng)團(tuán)隊(duì)在我國南海和東海近岸海域發(fā)現(xiàn)了2個(gè)海蛾魚新種，分別命名為南海海蛾魚（Spinipegasus nanhaiensis sp. nov.）和中華海蛾魚（Pegasus sinensis sp. nov.）。相關(guān)成果相繼發(fā)表于《動(dòng)物分類學(xué)》（Zootaxa）和《動(dòng)物學(xué)研究》（Zoological Research）。海蛾魚是一類小型底棲的海洋硬骨魚類，隸屬于海龍目，海蛾魚科，廣泛分布于從南非到夏威夷的印度—太平洋溫帶和熱帶近岸海域。研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)海蛾魚科物種的線粒體基因組測(cè)序，基于系統(tǒng)進(jìn)化分析發(fā)現(xiàn)海蛾魚屬（Pegasus）和寬海蛾魚屬（Eurypegasus）形成姐妹群，兩者的親緣關(guān)系更近，而棘海蛾魚屬（Spinipegasus）則聚類在海蛾魚屬和寬海蛾魚屬之外。

南海海蛾魚的正模標(biāo)本，骨染色對(duì)比圖及樣本采集地點(diǎn)（圖片來源于中國科學(xué)院南海海洋研究所網(wǎng)站）

中華海蛾魚采集地點(diǎn)，正模標(biāo)本和系統(tǒng)進(jìn)化樹（圖片來源于中國科學(xué)院南海海洋研究所網(wǎng)站）

蘭科植物葉綠體基因組解析研究

中國科學(xué)院武漢植物園胡光萬等人在蘭科廣義蝦脊蘭屬（C a l a n t h e s.l.）植物完整質(zhì)體基因組、比較基因組學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育分析研究上取得進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《BMC植物生物學(xué)》（BMC Plant Biology）。蝦脊蘭屬（Calanthe R. Br.）、黃蘭屬（Cephalantheropsis Guillaumin）和鶴頂蘭屬（Phaius Lour）三者近緣，組成樹蘭亞科下一單系類群。為確定蝦脊蘭屬與鶴頂蘭屬的系統(tǒng)關(guān)系，研究人員對(duì)6個(gè)蝦脊蘭屬和2個(gè)鶴頂蘭屬植物的質(zhì)體基因組進(jìn)行測(cè)序分析，并重建了蝦脊蘭組植物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。研究結(jié)果對(duì)闡明完整質(zhì)體的多樣性、物種鑒定、系統(tǒng)發(fā)育及蘭科植物物種間的進(jìn)化關(guān)系具有重要意義。

揭秘雄性昆蟲“戀愛”密碼

浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院沈星星、黃健華等人發(fā)現(xiàn)昆蟲基因組內(nèi)存在大量的水平轉(zhuǎn)移基因，并發(fā)現(xiàn)“飛來”的外源基因?qū)ハx求偶起到重要作用。相關(guān)成果發(fā)表于《細(xì)胞》（Cell）。這是水平轉(zhuǎn)移基因（HGT）影響動(dòng)物求偶行為的首次報(bào)道。相比野生型小菜蛾，突變體小菜蛾后代數(shù)量減少了約70%，但是突變體小菜蛾的生長(zhǎng)發(fā)育，如體長(zhǎng)、生殖器官等均未受影響。行為學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，突變體小菜蛾雄蟲對(duì)雌蟲的求偶欲望顯著降低。也就是說，一旦缺少這個(gè)基因，雄蟲求偶能力就急劇下降。文章證實(shí)了HGT基因LOC105383139有助于增強(qiáng)雄蟲對(duì)雌蟲的求偶行為，發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌幫助昆蟲求偶的“成人之美”新機(jī)制。

企鵝的演化歷程與適應(yīng)環(huán)境的分子機(jī)制

中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所張國捷等人對(duì)企鵝的演化歷程、環(huán)境適應(yīng)與響應(yīng)這3個(gè)方面進(jìn)行了分析。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature communications）。大約六千萬年前，企鵝失去飛行能力，轉(zhuǎn)而具備鳥類中最強(qiáng)的潛泳能力。由于企鵝具有適應(yīng)海洋生態(tài)系統(tǒng)和極端生態(tài)系統(tǒng)的形態(tài)、生理等特征，因此它是研究生物二次適應(yīng)水生環(huán)境的范例，也是研究生物適應(yīng)地球極端環(huán)境的重要對(duì)象。企鵝作為全球變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康影響的哨兵，對(duì)環(huán)境變化非常敏感。六千多萬年以來，企鵝的體形逐漸趨向小型化；喙、四肢等形態(tài)特征逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦m合海洋環(huán)境的特征；企鵝的物種數(shù)目由于冰期事件的影響，與溫度也呈現(xiàn)了相反的變化趨勢(shì)。