Nature：基因组测序揭示独一无二的神经系统

去年佛罗里达大学的研究团队曾经在Science杂志上发表文章，通过一种淡海栉水母（Mnemiopsis leidyi）的基因组撼动了进化树的根基，那篇文章一经发表就引起了热议。现在，他们又在Nature杂志上发布了另一种栉水母的基因组草图，再次验证了自己的观点。

　　

生物通报道：去年佛罗里达大学的研究团队曾经在Science杂志上发表文章，通过一种栉水母（Mnemiopsis leidyi）的基因组撼动了进化树的根基，那篇文章一经发表就引起了热议。现在，他们又在Nature杂志上发布了另一种栉水母的基因组草图，再次验证了自己的观点。

栉水母（ctenophore）通过特殊的纤毛在海洋中游动，看起来就像是迪厅的球形灯。它们通过粘乎乎的触手捕获食物。“它们就像是来到地球的外星人，”佛罗里达大学的神经科学家Leonid Moroz说。

Moroz和他的团队对太平洋侧腕水母（Pleurobrachia bachei）进行了基因组测序，他们发现栉水母拥有独一无二的神经系统。其他动物共用许多与免疫、发育和神经功能有关的基因家族，但栉水母完全不具备这些基因。这不仅令栉水母更加神秘，也再次证实栉水母是独立演化出自己的神经系统。

栉水母一直令分类学家们头疼不已。它们和水母看起来很相似，曾经被视为刺胞动物（包括水母）的姐妹群(Sister group)。也有人将栉水母放在缺乏神经系统的扁盘动物和海绵之后，因为栉水母具有能够检测光、感知猎物和移动肌肉组织的神经系统。

Moroz认为，栉水母与所有动物的共同祖先是近亲。他在去年的Science文章中提出，神经系统出现了两次各自独立的演化，栉水母的神经系统演化与其他动物完全不同。现在，P. bachei基因组分析为这一观点提供了有力的支持。（Science最新颠覆性成果：神经系统的二次演化）

研究显示，P. bachei基因组不仅缺乏其他动物的共有基因，而且不具备调控基因表达的microRNA。此外，栉水母的神经系统还缺乏普通神经系统中的标准组分。 其他动物的神经系统都使用同样的十种主要神经递质，而太平洋侧腕水母则只用了其中的一两个。Moroz推测，这种生物可能使用了其他未知分子来完善神经系统，例如特殊的蛋白激素等。

栉水母的上述独特性质，让研究团队确信它的神经系统演化独立于其他动物，大约在五亿年前从进化树上分支开。“人们总认为复杂的神经系统不可能进化两次，” Moroz。“但这一事件的确发生了。”

神经系统在不同动物分支中演化两次的观点，一直令慕尼黑大学的进化生物学家Gert Wörheide着迷。不过他并不认同Moroz等人给栉水母安排的进化位置，他认为所有动物的共同祖先可能与栉水母没什么关系。

P. bachei的神经系统也可能是后来发生的某种适应性改变，他说。“我认为现在断言栉水母在进化树中的地位还为时过早。”

 

生物通编辑：叶予

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