性寄生有助于深海鮟鱇鱼适应黑暗的海洋深处 对免疫医学研究有潜在启示

深海鮟鱇鱼的独特繁殖策略

作为地球上最广阔的生态系统，深海可能是一个很难找到伴侣的地方。然而，科学家发现，一些深海鮟鱇鱼已经形成了一种非凡的繁殖策略，确保它们一旦在浩瀚的水域中找到伴侣，就能终生保持联系（长在一起了）。

这些鮟鱇鱼被称为 Ceratioids，它们通过性寄生繁殖后代，微小的雄鮟鱇会吸附在大得多的雌鮟鱇身上进行交配。在某些物种中，雄鱼会咬住雌鱼，一旦交配完成，雄鱼就会放开雌鱼。在其他物种中，雄性永远与雌性融合在一起。在一个称为强制性寄生的过程中，雄性的头部会溶入雌性体内，它们的循环系统也会合并。雄性变成了一个永久性的精子生产性器官。

研究进化优势

在5月23日发表在《当代生物学》（Current Biology）杂志上的一项新研究中，耶鲁大学的研究人员探讨了性寄生如何与鱼类的其他相关特征协同作用，影响垂钓者鱼类的多样化。

研究人员表示，了解性寄生的进化过程具有重要意义，有朝一日可以为医学进步提供参考。

鮟鱇鱼免疫基因组退化的进化背景。图片来源：Current Biology/Brownstein et al.

研究人员利用鮟鱇鱼基因组的遗传数据，展示了一些复杂的特征（如性寄生）是如何帮助一些鮟鱇鱼类群从珊瑚礁等浅海栖息地漫游过渡到在"午夜区"黑暗、开阔的水域（阳光无法穿透的深海生态系统）中游泳的。

耶鲁大学生态学与进化生物学系研究生、该研究的共同第一作者切斯-布朗斯坦（Chase D. Brownstein）说："人们往往用单一性状来解释一群动物为何能在特定生态系统中茁壮成长，但在大多数生物中，几种独特的创新似乎能协同作用，开发新的栖息地。我们发现，包括性寄生所需的性状在内的一系列性状使得垂钓鱼能够在全球极端变暖时期入侵深海，当时地球上的海洋正处于生态动荡之中。"

遗传学见解和对医学的影响

在这项研究中，研究人员重建了深海物种的进化史。他们证明，在距今5000万年至3500万年前的古新世-始新世热极盛时期，鮟鱇鱼从底栖步行鱼（利用改良的鳍在浅海海底"行走"）迅速过渡到深海游泳鱼。

布朗斯坦说，研究人员最终无法推断出深海鮟鱇鱼的清晰进化树，因为各系之间的分化太快，导致各系之间的关系无法确定。但他们发现，性寄生的起源与鮟鱇鱼过渡到深海的过程相吻合，尽管他们无法确定是暂时性依附还是强制性寄生这两种寄生形式中的哪一种首先出现。

为了实现性寄生，多种性状同时进化。例如，栉水母需要进化出极端的性二型，即大型雌性和小型雄性。它们还需要脱落适应性免疫系统--攻击和消灭病原体的特化免疫细胞和抗体系统--以便雌性宿主的身体不会排斥寄生的雄性。

通过重建参与适应性免疫的关键基因的进化史，研究人员了解到，多个深海鮟鱇鱼类群趋同地退化了它们的适应性免疫，从而实现了性寄生。虽然随着深海鮟鱇鱼进入深海，它们的性寄生也在不断进化，但研究人员认为，性寄生并不一定是驱动鮟鱇鱼物种多样化的关键特征。不过，布朗斯坦说，性寄生确实能让鮟鱇鱼在午夜区取得成功。

他说："性寄生被认为对栖息在深海是有利的，因为深海是地球上最大和最同源的栖息地。一旦个体在那片广袤的海域找到了配偶，强制性的性寄生就能让它们永久地结合在一起，这似乎是深海鮟鱇进化的一个重要帮助。"

该研究的资深作者、耶鲁大学文理学院生态学和进化生物学教授、耶鲁大学皮博迪博物馆宾厄姆海洋学脊椎动物馆馆长托马斯-近（Thomas Near）说，这项研究对人类健康具有潜在的影响。

他说："更好地了解深海鮟鱇鱼是如何丧失适应性免疫力的，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。这是未来医学研究的一个有趣领域。"

编译来源：ScitechDaily