近日，美國科學(xué)院院刊PNAS在線刊發(fā)中國科學(xué)院海洋研究所在軟體動(dòng)物系統(tǒng)演化方面的研究成果。該研究首次構(gòu)建了掘足綱（Scaphopoda）貝類染色體水平基因組，并在系統(tǒng)基因組學(xué)水平證實(shí)了Diasoma假說（即掘足綱-雙殼綱為姐妹群），解決了長達(dá)半個(gè)世紀(jì)關(guān)于掘足綱分類地位的爭(zhēng)議。研究論文“Scaphopoda is the sister taxon to Bivalvia: Evidence of ancient incomplete lineage sorting”以Research Article形式發(fā)表。
軟體動(dòng)物門起源于寒武紀(jì)，是僅次于節(jié)肢動(dòng)物門的第二大動(dòng)物門類，也是海洋中種類最多的動(dòng)物類群，分為8個(gè)綱：腹足綱（Gastropoda）、雙殼綱（Bivalvia）、頭足綱（Cephalopoda）、掘足綱（Scaphopoda）、單板綱（Monoplacophora）、多板綱（Polyplacophora）、溝腹綱（Solenogastres）和尾腔綱（Caudofoveata），各綱具有極其多樣的身體模式（body plan）。長期以來，基于古生物學(xué)、形態(tài)學(xué)和分子證據(jù)提出的軟體動(dòng)物系統(tǒng)發(fā)育假說之間存在許多沖突，導(dǎo)致綱與綱之間的演化關(guān)系仍存在爭(zhēng)議，尤其是關(guān)于掘足綱的分類地位一直懸而未決。
該研究構(gòu)建了掘足綱兩大分支代表種--角貝目的Pictodentalium vernedei和梭角貝目的Siphonodentalium dalli高質(zhì)量基因組，并通過全基因組數(shù)據(jù)結(jié)合化石證據(jù)，系統(tǒng)解決了軟體動(dòng)物不同綱之間的演化關(guān)系：明確了掘足綱與雙殼綱的姐妹群關(guān)系（Sister taxa），證實(shí)了半世紀(jì)前由John Pojeta和Bruce Runnegar等人提出的Diasoma假說的正確性；重新厘清了寒武紀(jì)爭(zhēng)議化石的分類地位，例如Anabarella、Watsonella和Mellopegma現(xiàn)可歸為Diasoma的干群（Stem group）；查明了古老的不完全譜系分選事件（Incomplete lineage sorting，ILS）是導(dǎo)致掘足綱系統(tǒng)演化地位難以解決的根本原因。相關(guān)結(jié)果對(duì)進(jìn)一步理解貝類早期演化、寒武紀(jì)生命大爆發(fā)和生物多樣性起源具有重要的指示意義。
中國科學(xué)院海洋研究所宋浩副研究員為論文第一作者，研究生王雨男、李卓卿、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組所(深圳)邵浩靖副研究員、研究生胡品立為文章共同第一作者，中國科學(xué)院海洋研究所王海艷研究員為通訊作者，美國阿拉巴馬大學(xué)Kevin Kocot教授為共同通訊作者。中國科學(xué)院海洋研究所張濤研究員和布里斯托大學(xué)Jakob Vinther教授等人參與論文的部分研究工作。該研究得到了中國科學(xué)院先導(dǎo)專項(xiàng)B、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)項(xiàng)目、中國科協(xié)“青年人才托舉工程”項(xiàng)目等聯(lián)合資助。
文章信息及鏈接：Hao Song#, Yunan Wang#, Haojing Shao#, Zhuoqing Li#, Pinli Hu#, Meghan K. Yap-Chiongco, Pu Shi, Tao Zhang, Cui Li, Yiguan Wang, Peizhen Ma, Jakob Vinther, Haiyan Wang* and Kevin M. Kocot*, 2023. Scaphopoda is the sister taxon to Bivalvia: Evidence of ancient incomplete lineage sorting. PNAS., 120: e2302361120.
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2302361120
本研究采集的角貝目和梭角貝樣品（右）及解決的掘足綱系統(tǒng)發(fā)育位置（左）
