2024年06月04日

研究表明,奇怪的性行为帮助琵琶鱼多样化并主宰深海

海洋的无光区始于地表以下约1000英尺处,在某些地方,它延伸了超过7英里的深度。黑暗、广阔、空旷,这是一个很难找到伴侣的地方。

但是琵琶鱼——它们以张开的嘴巴、从额头上伸出的鱼竿状诱饵和恐怖电影中茫然的目光而闻名——似乎找到了一种独特的解决方案:紧紧抓住它们的伴侣,永远不要让它们离开。

更具体地说,一些琵琶鱼从事性寄生。某些雄性——身体较小,只有几英寸长——用牙齿附着在雌性的腹部上,雌性腹部更大,可以生长长达三英尺.交配后,雄性永久固定在那里。其他琵琶鱼进行专性寄生,雄性的头部溶解在雌性中,两条鱼的循环系统融合,雄性成为永久的精子产生器官。

最终,雄性失去了除睾丸外的所有器官,而雌性可以同时携带多个雄性。这种不寻常的交配方法可能帮助琵琶鱼成为深海最多样化的脊椎动物之一,其中一些300种一起。

在上周发表在该杂志上的一项新研究中当前生物学,研究人员研究了琵琶鱼的基因组,以更好地了解这种奇怪行为背后的进化机制。

“性寄生被认为有利于居住在深海,深海是地球上最大和最同质的栖息地,”蔡斯·布朗斯坦(Chase D.Brownstein)耶鲁大学的进化生物学家和该研究的共同主要作者在陈述.“一旦个体在这片广阔的土地上找到配偶,专性性寄生使它们能够永久衔乳,这似乎是深海琵琶鱼进化的关键帮助。

大约5500万年前,琵琶鱼的祖先看起来与我们今天所知道的生物大不相同——它们是用鳍沿着海底“行走”的底栖动物。但研究发现,在全球气温温暖的时期,这种鱼在所谓的“午夜”区域过渡到游泳和繁殖,这发生在3500万至5000万年前。

“它发生在进化的眨眼间,”布朗斯坦告诉《纽约时报》威廉·布罗德(William J. Broad)说:“这就像鲸鱼回到海洋里一样。真是太棒了。

研究小组发现,当琵琶鱼转向生活在深海时,出现了性寄生和专性寄生,但他们无法确定哪种策略首先进化。

导致琵琶鱼迅速进化的不仅仅是性寄生,而是各种特征的汇合使有利的交配方法成为可能。首先,这些动物必须发展出雄性和雌性之间的极端体型差异。他们还经历了免疫系统的变化这样雌性在雄性琵琶鱼附着后就不会驱散它们。

“性寄生基本上不是[多样性]引擎中的气体,而是有点像准备油门踏板,”布朗斯坦说新科学家克里斯蒂·泰勒(Christie Taylor)在二月份,当时该研究作为尚未经过同行评审的预印本在网上发布。

该团队表示,他们对琵琶鱼免疫系统的研究有朝一日可能会为人类健康和医学的进步提供信息。

“更好地了解深海琵琶鱼如何失去适应性免疫力,有朝一日可能有助于医疗程序的进步,例如器官移植和皮肤移植,在这些程序中,抑制免疫力至关重要,”托马斯·尼尔耶鲁大学的进化生物学家和该研究的合著者在声明中说。“这是未来医学研究的一个有趣领域。

该研究遵循并在很大程度上证实了去年年底发布到预印本服务器的研究生物Rxiv,科学家在其中构建了琵琶鱼进化时间表。

“我认为在接下来的六个月里,琵琶鱼爱好者会从这两篇论文中吃得开心,”科里·埃文斯莱斯大学的一位生物学家没有参与这两项研究,他告诉新科学家.

5月,海滩漫步者发现了一条雌性深海琵琶鱼在俄勒冈州的沙滩上被冲走。这次目击事件被称为太平洋足球鱼,这是该物种的第31次被发现。其他人则有出现在南加州的海滩上近年来.

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