性寄生:深海琵琶鱼生存之道 “他”变成了“她”的一个永久生殖器官

　　深海是一个很难找到配偶的地方。琵琶鱼通过性寄生繁殖，即微小的雄鱼附着在大得多的雌鱼身上交配。某些情况下，雄性与雌性永久融合，雄性的头部溶入雌性体内，它们的循环系统合并。他变成了一个永久的生殖器官。

　　

作为地球上最广阔的生态系统，深海可能是一个很难找到配偶的地方。科学家们发现，一些深海琵琶鱼进化出了一种独特的繁殖方式，确保一旦它们在广阔的开阔水域找到伴侣，它们就能终身保持锁定。这些琵琶鱼（𩽾𩾌）通过性寄生繁殖，即微小的雄鱼附着在大得多的雌鱼身上交配。一些种类的雄性叮咬雌性，然后在交配过程完成后释放。有些情况下，雄性与雌性永久融合。在一个被称为专性寄生（obligate parasitism）的过程中，雄性的头部溶入雌性体内，它们的循环系统合并。他变成了一个永久的生殖器官。

在5月23日发表在《Current Biology》杂志上的一项新研究中，耶鲁大学的研究人员研究了性寄生如何与鱼类的其他特征协同作用，从而影响琵琶鱼的多样化。琵琶鱼是一种遍布海洋的动物，其名字的灵感来自于雌性用来引诱猎物的鱼竿状附属物。了解性寄生的进化可能有一天会为医学进步提供信息。

利用琵琶鱼基因组的基因数据，研究人员展示了复杂的特征——比如性寄生——如何帮助一些琵琶鱼群体从漫游的浅水栖息地(比如珊瑚礁)过渡到在黑暗、阳光无法穿透的深海生态系统中。

“人们倾向于用单一特征来解释为什么一群动物能在一个给定的生态系统中茁壮成长，但在大多数生物中，似乎是几个独特的创新协同作用来开发新的栖息地，”耶鲁大学生态和进化生物学系的研究生、该研究的共同主要作者Chase D. Brownstein说。“我们发现，在全球变暖的极端时期，当地球上的海洋处于生态剧变中，琵琶鱼的一系列特征，包括性寄生所需的特征，使它们能够入侵深海。”

在这项研究中，研究人员重建了深海物种的进化史，表明琵琶鱼从底栖生物(它们使用经过改造的鳍在浅水区的海底“行走”)到深海游泳者的快速转变发生在5000万到3500万年前的古新世-始新世热极大期，这是一个全球高温导致整个海洋灭绝的时期。

研究人员还无法推断出深海琵琶鱼的清晰进化树，因为不同的谱系彼此分化得如此之快，导致谱系之间的关系无法解决。但是他们发现性寄生的起源与琵琶鱼向深海的过渡是一致的，尽管他们不能确定两种寄生形式中的哪一种是首先发生的——暂时依附还是义务寄生。

同时进化出多种特征使性寄生成为可能。例如，类角鱼需要进化出极端的两性二态性，即体型较大的雌性和体型较小的雄性。它们还需要摆脱自身的适应性免疫(一种由专门的免疫细胞和抗体组成的攻击和消灭病原体的系统)，这样雌性宿主的身体就不会排斥寄生的雄性。

通过重建与适应性免疫有关的关键基因的进化史，研究人员了解到，多种深海琵琶鱼的适应性免疫逐渐退化，从而实现了性寄生。尽管性寄生随着深海琵琶鱼进入深海而进化，但他们得出的结论是，这并不一定是推动琵琶鱼物种多样化的关键特征。然而，它确实使琵琶鱼在深海区生存下来。

“性寄生被认为有利于在深海中生存，因为深海是地球上最大、最同源的栖息地。”“一旦个体在这片广阔的土地上找到了配偶，强制性的性寄生使它们能够永久地锁定，这似乎对深海琵琶鱼的进化起到了至关重要的作用。”

“更好地了解深海琵琶鱼是如何失去适应性免疫的，有一天可能有助于医疗程序的进步，比如器官移植和皮肤移植，在这些手术中，抑制免疫是至关重要的。”“这是未来医学研究的一个有趣领域。”