《自然》杂志：决定物种进化的速度

《自然》杂志：决定物种进化的速度Credit: Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05752-y

（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（by Justin Jackson , Phys.org）：来自丹麦和中国的科学家通过测序和比较来自68种哺乳动物、鱼类、鸟类和爬行动物的151个母亲、父亲和后代三元组的基因样本，估计了脊椎动物的种系突变率。设计了一个生物信息学管道来读取、分析和比较每个物种中每年发生的以及代与代之间发生的基因组突变。

这项研究发表在2023年3月1日的《自然》杂志上。

了解种系突变率可以让我们更好地理解进化驱动力，并用来估计一个物种何时首次出现。尽管在68个不同物种中发现了各种各样的进化途径，研究人员发现种系突变率相对保守。

一个物种进化的速度取决于它积累突变的速度。与可能发生在身体任何细胞DNA中但永远不会遗传的体细胞突变不同，种系突变只发生在生殖细胞中，并传递给下一代。

在这项研究中，所有物种的个体种系突变率各不相同。虽然发现每一代的突变率在爬行动物中最高，但脊椎动物的四个主要类别之间的差异没有统计学意义。不同物种之间，鸟类的死亡率差异最大。更有影响的是世代间隔时间、成熟年龄和繁殖率。

具有较高长期有效种群规模的物种往往具有较低的每代突变率，而那些世代间隔较长的物种具有较高的每代突变率。

父亲的年龄是哺乳动物和鸟类中变异增加的最重要的解释变量。研究人员解释说，“尽管大多数鸟类和哺乳动物随着时间的推移不断产生精子，但爬行动物和鱼类往往是季节性繁殖者，在交配季节之前的有限时间内产生精子，这将倾向于减少雄性和雌性之间细胞分裂数量的差异，”从而减少发生突变的机会。

虽然种系突变率记录了物种进化的速度，但它本身也是一个进化的参数，因为动物的生活史特征似乎起了作用。随着进一步的研究，科学家将继续揭示驱动进化速度的机制。

这项最新研究表明，通过良好的实验设计、对下一代基因测序机器的强大访问以及完善的生物信息学管道，我们可以学到多少东西，以处理彻底调查进化动物的哪怕是很小的横截面所需的大量数据。