神秘的象牙壳基因组为早期软体动物的进化提供了新见解

　　来自中国、美国和英国的研究人员对贝壳类动物的第一批基因组进行了测序，发现在软体动物的早期进化过程中出现了前所未有的古代不完全谱系分类(ILS)。

　　

准确的系统发育树是进化和比较生物学的基础，但寒武纪大爆发期间几乎同时出现的主要动物门和多种身体计划，对重建深层后生动物系统发育关系提出了重大挑战。

对于第二大门软体动物来说尤其如此，它的主要谱系起源于寒武纪。多样的化石记录、8个生活纲之间形态上的极端差异，以及由于古生物、形态和分子证据的多样性而导致的系统发育假说之间的激烈冲突，阻碍了对软体动物系统发育的认识。

最近，来自中国、美国和英国的研究人员对软体动物中最稀有、研究最少的成员之一，即“象牙壳”的第一批基因组进行了测序，并发现了发生在早期软体动物进化过程中前所未有的古代不完全谱系分类(ILS)。

这些发现为早期软体动物的进化提供了新的见解，并解释了为什么解决软体动物类水平的关系对进化生物学家来说是一个巨大的挑战。

这项研究发表在9月18日的《美国科学院院刊》上。

研究人员解决了长期以来关于蹼足动物系统发育位置的争论。壳类动物表现出与其他谱系相似的形态和发育特征，例如类似于头足类动物手臂的触手，类似于双壳类动物的独特壳本体方式，以及部分退化的头部，似乎代表了双壳类动物(“无头”)和腹足类动物(头部发育良好)之间的中间状态。

形态学家对这些特征进行了不同的解释，作为不同的相互冲突的系统发育假设的证据，迄今为止的系统发育研究未能自信地将舟形虫置于软体动物树中，从而使其系统发育位置成为一个主要问题。

然而，通过考虑古代ILS，目前的研究解决了这个争论。具体来说，它揭示了Scaphopoda是Bivalvia (Diasoma概念)的姐妹谱系，这一假说在50年前首次基于形态学提出，但迄今为止尚未得到分子系统发育研究的支持。

这一发现，加上仔细的分子钟分析，促使人们重新解释许多重要但有争议的寒武纪化石，这些化石显示出与双壳类动物和舟形动物的相似性。例如，早期寒武纪的横向压缩化石Anabarella, Watsonella和Mellopegma现在被认为是茎类。它还提供了重要的见解，了解独特的身体计划如何发展的桨足类和双壳类。

该研究的第一作者、中国科学院海洋研究所的宋浩博士说:“我们的工作解决了长期存在争议的蹼足动物的系统发育位置，可能会彻底改变对软体动物早期进化的理解。”

该研究表明，在重建寒武纪辐射的背景下，ILS的影响尚未得到充分认识，因此需要在深部后生动物系统发育的其他顽固性节点背景下探索古代ILS。