近日，海洋生物分類與系統(tǒng)演化實驗室李新正課題組在蔓足類系統(tǒng)發(fā)育及化能生境適應(yīng)性進化方面獲新進展，相關(guān)成果在學(xué)術(shù)期刊Frontiers in Marine Science發(fā)表。
圍胸下綱是一類主要營固著生活的蔓足類海洋生物，其生物多樣性非常高，且分布廣泛；潮間帶、陸架海、海盆、海溝深淵、甚至熱液、冷泉等特殊生境都有其身影。盡管從達(dá)爾文時代學(xué)者們已經(jīng)開始關(guān)注和著手解決圍胸類高級階元的系統(tǒng)演化關(guān)系問題，但關(guān)于非對稱無柄類（花籠）的起源一直是存在爭議和懸而未決的問題。此外，近年來研究表明所有圍胸類的三種體制類型（有柄、無柄、不對稱）均出現(xiàn)在深?；苌持?，使之成為研究深海特殊生境物種形成和多樣性化的代表類群。
研究采用52個圍胸類物種線粒體基因組數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)基本囊括了所有現(xiàn)生圍胸類的目級分類階元。系統(tǒng)發(fā)育分析表明無柄蔓足類為非單系類群，即花籠類與藤壺類有不同的起源，花籠類起源更早；盔茗荷目、指茗荷目與藤壺目為共同起源。結(jié)合分歧時間分析和化石記錄證據(jù)，研究認(rèn)為花籠類起源于晚三疊世的古茗荷目（Archaeolepadomorpha）。這一論斷為解決非對稱無柄類演化問題提供了嶄新的視角和觀點。論文評審專家認(rèn)為：“I congratulate the authors on this MS for several reasons…Theirs is a profound analysis in that they use a very extensive molecular dataset and the most advanced analytical tools…It is a novel but very interesting hypothesis that Verrucidae originated very early and from forms with very few shell plates. It helps to explain their morphology inasmuch as we need no longer speculate in a lot of shell plate loss.”
基于線粒體基因組數(shù)據(jù)的圍胸類系統(tǒng)發(fā)育樹
基于線粒體基因組數(shù)據(jù)的圍胸類分歧時間樹
基于PAML分支和分支-位點模型的選擇壓力分析表明化能生境蔓足類兩個支系的線粒體基因組具有相似的選擇壓力響應(yīng)模式，但同時也呈現(xiàn)出應(yīng)對壓力的基因組特異性。結(jié)合白堊紀(jì)生物大滅絕、森諾曼階\土侖階海洋缺氧事件造成的深海生態(tài)位空缺和圍胸類微生境可塑性，研究認(rèn)為一種整合的物種形成和多樣化假說，即生態(tài)事件誘發(fā)（如生態(tài)位空缺、生存要素改變），基因特異性響應(yīng)，生態(tài)位細(xì)分是促使深海蔓足類演化的潛在機制。
基于PAML分支模型的深?；苌持颠x擇壓力分析
研究得到了國家重點研發(fā)計劃、“科學(xué)”號高端用戶項目等項目的資助。甘志彬副研究員為第一作者，董棟副研究員和李新正研究員為論文通訊作者。
文章信息：Gan Z, Jones DS, Liu X, Sui J, Dong D and Li X (2022) Phylogeny and adaptative evolution to chemosynthetic habitat in barnacle (Cirripedia: Thoracica) revealed by mitogenomes. Front. Mar. Sci. 9:964114. doi:10.3389/fmars.2022.964114
