海洋中是如何出现新物种的

对于要进化的新物种，有两件事是必不可少的：一种特征 - 例如颜色 - 一种物种特有的，以及这种特征的交配偏好。例如，来自蓝色鱼类的个体更喜欢蓝色鱼类，而来自红色鱼类的个体更喜欢红色鱼类。如果这两个物种杂交，预期性重组过程会破坏颜色和配偶偏好之间的耦合，并形成偏爱蓝配偶的红色个体，反之亦然。这将防止这两个物种发散，这也是长期以来人们认为新物种只能在绝对隔离中进化而没有杂交的原因之一。

然而，该过程的动态取决于物种特征和配偶偏好的基因的确切数量和位置，作用于这些基因的自然选择的强度，以及物种之间的杂交量。在一项新的研究中，来自德国基尔海洋研究中心GEOMAR Helmholtz的Oscar Puebla教授和巴拿马史密森热带研究所的同事们发现，当物种杂交时，自然选择可以将基因的进化与颜色模式和配偶偏好联系起来。 。该研究发表于今天的国际期刊“自然生态学与进化”。

“为了解决这个问题，第一个挑战是确定一个物种仍处于年轻和杂交的动物群体，具有明确的物种特征，并且其中生殖隔离的基础得到充分了解，”Oscar Puebla解释说。小村庄是来自更广泛的加勒比地区的一组密切相关的珊瑚鱼，构成了这样一个群体。小村庄在遗传上非常接近，在颜色模式方面基本不同，并且通过强烈的基于视觉的配偶偏好进行生殖隔离。第二个困难在于识别构成物种差异和配偶偏好的基因。这项新研究的作者汇集了一个小村庄的参考基因组，并对来自巴拿马，伯利兹和洪都拉斯三个物种的110个人的全基因组进行了测序。“这个强大的数据集使我们能够确定基因组的四个狭窄区域，这些区域在物种的其他部分几乎没有遗传分化的背景下高度一致地区分物种，”共同作者GEOMAR的Kosmas Hench说。根据小村庄的生态学和生殖生物学，这四个区间包括参与视觉和颜色模式的基因。

数据还显示视觉和颜色模式基因保持耦合，尽管它们位于三条不同的染色体上并且该物种仍然杂交。当两组基因在染色体上彼此非常接近时，先前已经报道了这种偶联，在这种情况下它们被保护免于性重组，但是当它们在不同的染色体上时则不受保护。通过捕捉小村庄中最早的物种形成阶段，该团队展示了选择如何有助于创造新物种。“许多密切相关的珊瑚礁鱼类除了颜色和图案之外几乎没有什么区别，”史密森尼热带研究所的共同作者兼学术主任欧文麦克米兰说。“我完全相信，我们在小村庄所取得的成就将适用于其他生活形式，最终可能解释世界各地珊瑚礁鱼类的多样性。”

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