科技日报

◎本报记者 王禹涵

在生物演化研究中，一个长期令人困惑的现象是：一些物种形态酷似某一类群，基因却与另一类群更亲近。这类混合性状物种模糊了传统分类边界，也对系统发育关系重建带来困扰。

近日，西北大学生命科学学院研究团队在《美国国家科学院院刊》发表封面文章，系统揭示出“不完全谱系分选”这一古老机制是塑造叶猴亚科混合性状的关键驱动力。研究以戴帽乌叶猴种组为突破口，通过多学科整合分析，不仅厘清了其分类归属，更在分子层面揭示了性状镶嵌的成因，为理解灵长类乃至哺乳动物的表型多样性起源提供了全新视角。

抽中祖先“基因彩票”

戴帽乌叶猴种组名义上归属于乌叶猴属，但其体型更大、毛色更浅的外形特征，与长尾叶猴属高度相似。这种“表里不一”的特性，使其分类地位长期悬而未决，甚至被推测为杂交所致。

“戴帽乌叶猴种组是揭示混合性状演化机制的理想模型。”西北大学生命科学学院教授齐晓光介绍。

研究团队通过基因组比较与系统发育分析，证实戴帽乌叶猴在演化树上明确位于乌叶猴属的基部。尽管检测到微量的戴帽乌叶猴与长尾叶猴属之间的基因流，但其程度远不足以解释二者显著的形态相似性。“杂交成种”的假说被推翻。

那么，如果不是杂交，其外形上的特征从何而来？

“这就涉及一个演化概念：不完全谱系分选。”齐晓光解释。研究团队发现，导致戴帽乌叶猴与长尾叶猴形态相似的基因序列，其分化时间早于两个物种在进化树上的“分家”时间。这意味着，这些相似特征并非各自独立演化而来，而是从更古老的共同祖先那里继承的“祖传特征”。

全基因组分析显示，戴帽乌叶猴基因组中约有8.9%的区域仍保留着不完全谱系分选的痕迹。“这就像‘基因抽签’游戏。在物种快速分化初期，祖先种群的基因，被随机分配给了不同后代支系。戴帽乌叶猴和长尾叶猴虽然‘分家’了，却凑巧都继承了让体型变大的同一套古老基因。”齐晓光说。

团队从这8.9%的区域中，锁定了77个关键基因。团队对这些基因进行功能注释分析后发现，它们的功能显著富集于骨骼发育相关通路。其中，FGFBP1基因成为破解谜题的有力证据：在戴帽乌叶猴中，该基因编码的蛋白能更有效地结合并保护成骨关键因子FGF2，从而增强成骨细胞分化能力。

“这说明，并不是戴帽乌叶猴‘长错了样子’，而是它在快速分化时，抽中了祖先留下的那份塑造大体型的‘基因彩票’。”西北大学博士生郭艳清说。

验证不完全谱系分选

这项研究的价值，远不止于为一个物种正名。它首次在灵长类中系统验证了不完全谱系分选对复杂性状的塑造作用，为理解更广泛的生物演化提供了关键案例。

“演化并不总是一棵分叉清晰的树，有时它更像是一张错综复杂的网。”齐晓光说，“这项研究提醒我们，外表有时是会骗人的。那些看似趋同的特征，可能既不是因为亲缘关系近，也不是因为杂交，而是远古祖先留给不同后代的一份共同遗产。”

该成果得到国际同行的关注与积极评价。美国国家科学院院士、宾夕法尼亚州立大学讲席教授尼娜·雅布隆斯基根据上述研究结果推测，同一时期在该区域演化的许多其他哺乳类支系，大概率也存在类似现象。

更重要的是，这一发现拓展了人们对物种起源与性状演化的认识。不完全谱系分选在快速辐射演化中可能导致基因与形态的“错位”，这对重建物种关系提出了新的方法论挑战。同时，研究揭示骨骼发育通路与人类身高、骨形态等复杂性状密切相关，为人类遗传学研究提供了跨物种参照。

“我们将继续围绕灵长类动物复杂性状的演化历史，深入探索行为本能的遗传调控和发育机制。”齐晓光说，“我们的目标是进一步回答灵长类社会系统演化背后的生物学基础，阐明动物行为的个性与共性从何而来。”