耶魯大學的研究人員發現了深海鮟鱇魚的​​性寄生（雄魚永久性地附著在雌魚身上）是如何促進它們從淺水棲息地適應深海”午夜區”的。這項研究結合了遺傳分析和演化生物學，對免疫抑制技術的醫學進步具有啟示意義。

深海鮟鱇魚的​​獨特繁殖策略

作為地球上最廣闊的生態系統，深海可能是一個很難找到伴侶的地方。然而，科學家發現，一些深海鮟鱇魚已經形成了一種非凡的繁殖策略，確保它們一旦在浩瀚的水域中找到伴侶，就能終生保持聯繫（長在一起了）。

這些鮟鱇魚被稱為Ceratioids，它們透過性寄生繁殖後代，微小的雄鮟鱇會吸附在大得多的雌鮟鱇身上進行交配。在某些物種中，雄魚會咬住雌魚，一旦交配完成，雄魚就會放開雌魚。在其他物種中，雄性永遠與雌性融合在一起。在一個稱為強制性寄生的過程中，雄性的頭部會溶入雌性體內，它們的循環系統也會合併。雄性變成了一個永久性的精子生產器官。

研究演化優勢

在5月23日發表在《當代生物學》（Current Biology）雜誌上的一項新研究中，耶魯大學的研究人員探討了性寄生如何與魚類的其他相關特徵協同作用，影響釣客魚類的多樣化。

研究人員表示，了解性寄生的演化過程具有重要意義，有朝一日可以為醫學進步提供參考。

鮟鱇魚免疫基因組退化的演化背景。圖片來源：Current Biology/Brownstein et al.

研究人員利用鮟鱇魚基因組的遺傳數據，展示了一些複雜的特徵（如性寄生）是如何幫助一些鮟鱇魚類群從珊瑚礁等淺海棲息地漫遊過渡到在”午夜區”黑暗、開闊的水域（陽光無法穿透的深海生態系）中游泳的。

耶魯大學生態學與演化生物學系研究生、該研究的共同第一作者切斯-布朗斯坦（Chase D. Brownstein）說：”人們往往用單一性狀來解釋一群動物為何能在特定生態系統中茁壯成長，但在大多數生物中，幾種獨特的創新似乎能協同作用，開發新的棲息地。入侵深海，當時地球上的海洋正處於生態動盪之中。

遺傳學見解和對醫學的影響

在這項研究中，研究人員重建了深海物種的演化史。他們證明，在距今5000萬年至3500萬年前的古新世-始新世熱極盛時期，鮟鱇魚從底棲步行魚（利用改良的鰭在淺海海底”行走”）迅速過渡到深海游泳魚。

布朗斯坦說，研究人員最終無法推論深海鮟鱇魚的​​清晰演化樹，因為各系之間的分化太快，導致各系之間的關係無法確定。但他們發現，性寄生的起源與鮟鱇魚過渡到深海的過程相吻合，儘管他們無法確定是暫時性依附還是強制性寄生這兩種寄生形式中的哪一種首先出現。

為了實現性寄生，多種性狀同時演化。例如，櫛水母需要進化出極端的性二型，即大型雌性和小型雄性。它們也需要脫落適應性免疫系統–攻擊和消滅病原體的特化免疫細胞和抗體系統–以便雌性宿主的身體不會排斥寄生的雄性。

透過重建參與適應性免疫的關鍵基因的演化史，研究人員了解到，多個深海鮟鱇魚類群趨同地退化了它們的適應性免疫，從而實現了性寄生。雖然隨著深海鮟鱇魚進入深海，它們的性寄生也不斷進化，但研究人員認為，性寄生不一定是驅動鮟鱇魚物種多樣化的關鍵特徵。不過，布朗斯坦說，性寄生確實能讓鮟鱇魚在午夜區取得成功。

他說：「性寄生被認為對棲息在深海是有利的，因為深海是地球上最大和最同源的棲息地。一旦個體在那片廣袤的海域找到了配偶，強制性的性寄生就能讓它們永久地結合在一起，這似乎是深海鮟鱇演化的一個重要幫助。

該研究的資深作者、耶魯大學文理學院生態學和進化生物學教授、耶魯大學皮博迪博物館賓厄姆海洋學脊椎動物館館長托馬斯-近（Thomas Near）說，這項研究對人類健康具有潛在的影響。

他說：”更了解深海鮟鱇魚是如何喪失適應性免疫力的，有朝一日可能有助於醫療程序的進步，例如器官移植和皮膚移植，在這些程序中，抑制免疫力至關重要。這是未來醫學研究的一個有趣領域。

編譯來源：ScitechDaily