关于蛇的文献综述

关于蛇的文献综述

关于蛇类的起源和演化,中国科学院成都生物研究所李家堂团队通过大规模多组学技术与基因编辑等研究手段,于2023年6月19日在国际期刊《细胞》(Cell)上发表了相关研究。以下是该研究的主要发现:

起源时间 :蛇类起源于约1.18亿年前早白垩纪,与帝王蛇蜥和科摩多巨蜥组成的支系互为姐妹枝,表明蛇类的祖先可能起源于蜥蜴类物种。

系统发育框架:

基于染色体水平的蛇类基因组数据集,构建了迄今为止最有力的蛇类系统发育框架。

物种分化:

蛇类最先分化出的类群为盲蛇类物种(Typhlopidae和Leptotyphlopidae),在白垩纪-早第三纪分界点(K-Pg,约6500万年前)的生物大灭绝事件之后,蛇类迎来了物种的爆发。

遗传机制

蛇类PTCH1蛋白特异性缺失的三个氨基酸残基可能是其四肢缺失的重要遗传机制之一。

编码及非编码调控元件的快速演化驱动了蛇类身体的延长。

为适应身体延长,蛇类的内脏器官发生了不对称发育,例如左肺大多趋近于退化,而右肺则较为发达。

蛇类丢失了控制器官对称发育的DNAH11和FXJ1B基因,是其左右肺不对称发育的重要遗传因素。

基因组特征:

研究重构的蛇类祖先基因组由23对染色体组成,其中包含8对大染色体和15对小染色体。蛇类Z染色体可能起源于蜥蜴的常染色体,并且在整个蛇类演化中至少发生过一次断裂。此外,基因组大小与转座子含量的高低呈显著正相关关系,这与之前基于短序列测序得出的结论不一致。

这项研究为理解脊椎动物的演化历史提供了重要信息,尤其是关于蛇类这一关键类群的起源和特殊表型(如四肢缺失和左右肺不对称发育)的演化遗传机制。