麥克馬斯特大學的研究人員在11 種非洲爪蛙中發現了8 種不同的性染色體，揭示了令人驚訝的遺傳多樣性。研究發現這些染色體位於具有高遺傳重組的基因組區域，挑戰了現有的關於性別決定基因演化的理論。這項研究強調了性別分化等關鍵生物學特徵如何透過新開發的基因快速演化。

非洲爪蛙以其扁平的身體、發聲器官和後腳前三趾上的爪子而聞名。

麥克馬斯特大學的研究人員在非洲爪蛙中發現了令人驚訝的遺傳多樣性，非洲爪蛙是世界上研究最廣泛的兩棲動物之一。

透過基因組分析，科學家在11 種青蛙中發現了8 種不同的性染色體。這些染色體中的許多可能攜帶新進化的基因，負責觸發雄性或雌性發育。

在這項研究之前，研究人員只知道該物種有三條性染色體，這是遺傳進化領域的突破性發現。

非洲爪蛙因其與人類的演化關係密切而被用作生物研究的模型生物。

「在這些青蛙中，我們發現即使在密切相關的物種中也存在著非凡的變異，這使我們能夠探索性別決定等重要事物是如何迅速進化的，」麥克馬斯特大學生物學系教授、 《分子生物學與演化》雜誌一項新研究的主要作者本·埃文斯(Ben Evans) 說。埃文斯與來自捷克、法國、美國和南非的同事一起進行了這項工作。

非洲爪蛙因其與人類的進化關係密切而被用作生物研究的模型生物，並且早期發育發生在外部，因此可以輕鬆觀察和操縱基本過程。

這種青蛙生活在撒哈拉以南非洲，生活在流速緩慢或死水中。它們以扁平的身體、能在水下發出聲音的發聲器官以及後腳前三根腳趾上的爪子而聞名，它們用爪子撕碎食物。

在這項研究中，研究人員確定了新發現的性染色體的位置，這讓他們更加驚訝。

流行的理論認為，性別決定基因通常出現在基因組中重組率較低的區域——父母雙方的遺傳物質交換會在後代中產生新的性狀混合。

相反，他們發現這些新進化的基因幾乎普遍位於基因重組率高的區域，這引發了人們對非常重要的生物性狀（如性別分化）的遺傳基礎如何以及為何會如此迅速地進化，以及新基因和遺傳功能是如何產生的。

「如果在一些較古老的群體（例如大多數哺乳動物或所有鳥類）中進行同樣的測試，你會發現它們的性染色體都是相同的，」埃文斯解釋說。 “但這群青蛙——形成鮮明對比——具有令人難以置信的多樣性。”

「很可能這些青蛙中多次出現新基因來協調性別分化，透過充當發育級聯頂端的『開關』或『雌雄開關』，」他說。

2015 年，埃文斯（他研究非洲爪蛙已有20 多年）領導的團隊發現了六個新物種，並將另一個物種重新添加到已知物種清單中，為目前的研究提供了基礎資訊。

編譯自/ ScitechDaily