中科院南海所揭示海龙科鱼类“拟态”性状与性别决定演化机制

近期，国际顶级期刊《科学进展》（Science Advances）以封面论文形式报道了中国科学院南海海洋研究所牵头完成的最新科研成果，揭示了关于草海龙附叶形成与牙齿丢失的演化机制，并首次阐明了海龙科鱼类性别决定基因的产生和演化历程。

　　研究入选Science Advances当期封面论文

是雄鱼却能怀孕，吃肉却不长牙齿，这些极其另类的生物学特征，使得海龙科鱼类的演化机制成为一个超出科学圈的有趣话题。海龙科鱼类，包括海龙和海龙，具有丰富多样的形态特征和独特的雄性卵胎生行为，一直是海洋生物进化和物种保护研究的热门对象。在此类群中，草海龙体型最为独特，体表生长的大量“附叶”可似海草般随水流摇曳，从而完美的隐匿于海草床中，是海洋生物中的“拟态”达人。

科学家发现，脊椎动物普遍存在的scpp5在海龙科鱼类中出现了假基因化，利用基因编辑技术敲除该基因后，斑马鱼的牙齿明显减少和发生畸形，证明scpp5基因的功能缺失是海龙科鱼类牙齿缺失的关键。草海龙附叶的表达基因主要从皮肤和鳍等器官募集而来，且拥有大量免疫反应和组织修复的相关基因，暗示附叶不仅是“拟态”工具，同时具有重要的免疫和再生作用，可以帮助草海龙应对捕食和病害，对草海龙成功适应海草床生态系统有着重要意义。此外，科学家首次发现草海龙祖先在进化过程中复制产生了雄鱼特有的性别决定基因amhr2y，可以作为雄鱼的身份标记应用于性别鉴定，有助于草海龙种质资源保护。本文通讯作者林强研究员说道，以上科研为认识海洋鱼类的环境适应性进化机制提供了新的视角。

　　草海龙附叶形态及关键基因表达特征

林强研究团队长期致力于海洋鱼类适应性进化机制研究，前期关于海马或海龙的相关研究成果已在Nature、NSR、Nature Communications等期刊发表了一系列论文。