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来自俄勒冈大学和德克萨斯A&M大学的一组科学家对墨西哥湾海草床中丰富的鱼类物种海湾尖嘴鱼(Syngnathus scovelli)的基因组进行了测序和探索。该团队于12月20日在Genome Biology期刊上发表了研究结果。
海湾尖嘴鱼属于称为Syngnathidae(pipe鱼，海马和seadragons)的鱼类，其历史可追溯到至少5000万年。
这个家庭的物种有很长的鼻子，这有助于他们的抽吸式喂养行为。他们有骨质的防弹衣。它们缺乏骨盆鳍，肋骨和牙齿，并且在雄性中形成了独特的胎盘样结构，用于培育后代的育雏。
“从进化基因的角度来看，这组物种的新奇性尚未得到很好的理解，”共同作者，俄勒冈大学生态与进化研究所博士后研究员Clay Small博士说。
“Syngnathidae家族是研究这些衍生结构特征的非常好的模型分支，因为从他们独特的身体计划来看，它们是如此奇怪。”
“最终，我们有兴趣确定与整个家族中这些新特征的演变有关的遗传变化。”
海湾尖嘴鱼基因组的出版发布一周后，虎尾海马的基因组(海马来了)，Syngnathidae的另一个成员，在自然杂志上宣布。
俄勒冈大学的资深作者威廉克雷斯科教授表示，“这两篇论文几乎同时发表，对这一非同寻常的鱼群进行了巨大的基因组分析。”
“两个基因组显示特定基因或基因功能的损失和变化可能是进化创新的原因，”Small博士补充道。
“通过进化，与远缘鱼类祖先相比，尖嘴鱼和海马基因组遗失了遗传因素。这些可能解释了身体排列和骨盆鳍丢失的一些变化，这些变化与人类脊椎动物血统中的腿相对应。“
团队努力的一个重要部分集中在雄性海湾尖嘴鱼在其育雏袋中孕育胚胎的能力。
“海湾尖嘴鱼是一种在各种尖嘴鱼种类中发现的最精细的胎盘结构的例子，”共同作者，同样来自俄勒冈大学的Susan Bassham博士说。
在男性怀孕期间，大约1,000个基因在小袋中表达不同，以控制发育过程，营养交换，稳定性和免疫力。
在对怀孕和未怀孕的雄性尖嘴鱼进行的比较分析中，作者发现了一个表现异常的基因家族。
这个基因家族patristacins包含一些在怀孕期间开启的成员，以及其他在怀孕期间被抑制的成员。这组基因可能是syngnathid鱼类独有的，它们在海马中表现相似。
研究人员还发现，海湾尖嘴鱼的两条染色体比大多数鳍鱼都少。
“通过观察基因在基因组中的位置模式，这种差异很可能仅仅是由于四个祖先染色体融合成两个，”Bassham博士说。
“大多数鱼有24条染色体，但海湾尖嘴鱼有22条。”
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