【为了隐身,它竟主动"删除"了自己的基因?】在珊瑚礁这个万花筒中,豆丁海马堪称进化界的"终极伪装大师"。这种仅有米粒大小的生物,能完美隐身在有毒的柳珊瑚中。但真正让人着迷的,并不只是它的“隐身术”,而是它与珊瑚之间那种亲密无间的“共生关系”。中国科学院南海海洋研究所联合德国团队的最新研究发现,豆丁海马为了拟态进化,不惜"删除"了关键基因。豆丁海马的基因组中缺失了大量与体型大小和颌面骨骼发育相关的“保守非编码区”(CNE)。这些区域虽然不直接编码蛋白质,但常常调控关键基因的表达方式。一旦这些调控片段缺失,就可能改变骨骼的生长速度和比例,从而让豆丁海马的颌骨发育趋向短小,致使它与珊瑚触手有着高度相似的外貌。更关键的是,豆丁海马体内一个叫hoxa2b的基因“失灵”了。这个基因与脊椎动物的颌面发育密切相关。为了验证它的作用,研究人员利用CRISPR基因编辑技术,在模式鱼类中敲除了这个基因,结果发现颌面骨骼发育发生畸形。这说明,豆丁海马的拟态形态并非单纯的“缩小”,而是遗传层面“缺失”与“突变”的结合。而当面对柳珊瑚的致命毒素时,豆丁海马还展现出了惊人的适应能力。基因组比对显示,豆丁海马的神经传导和离子通道相关基因发生了快速进化,使其能耐受珊瑚毒素。它甚至还"舍弃"了部分免疫基因,包括主要组织相容性复合体(MHC)基因。这种行为看似很冒险,实则却巧妙利用了柳珊瑚分泌的抗菌代谢物,为自己提供了外界保护。研究人员进一步发现,豆丁海马体表的瘤状突起和粉色色素也受到精准的基因调控。在这些组织中,胶原蛋白、角蛋白基因以及色素沉积相关基因(如mc1r、mitf)高度活跃,使其体色和纹理能与珊瑚完美匹配。这种极端的进化适应虽然能实现更高效的生存。但这种高度专一的依赖也让豆丁海马成为气候变化的"风向标",一旦珊瑚消亡,它也可能会随之消失。(科普中国)
