大白鲨的 DNA 无法解释。原因如下。

大白鲨的基因无法科学解释。

动物的基因组可以深刻地揭示,但自从研究人员开始以来译码大白鲨 (卡卡罗多 Carcharias)脱氧核糖核酸20 多年前,他们的发现引发的问题多于答案。

2024 年,一个研究证实,与普遍想法相反,这种凶猛的海洋掠食者并不属于单一的全球物种。

相反,似乎有三个不同的群体,它们都是生活在 10,000 年前的共同种群的后裔,在上一个冰河时代数量减少之前。现代群之一位于北太平洋,一个位于南太平洋和印度洋,一个位于北大西洋和地中海。

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无论研究人员如何试图使用进化模拟来解释这些群体,他们都会继续陷入一个又一个的死胡同。

“诚实的科学答案是我们不知道,”研究资深作者加文·内勒 (Gavin Naylor) 是佛罗里达自然历史博物馆佛罗里达鲨鱼研究项目主任。

虽然所有三个鲨鱼群体的核 DNA 基本相同,但它们的线粒体 DNA 却出奇地不同。

核 DNA 被包装在细胞核内(因此得名),但线粒体 DNA 被包装在线粒体内,线粒体为细胞产生能量。

与从父母双方遗传的核 DNA 不同,线粒体 DNA (mtDNA) 被认为在大多数情况下是从母亲那里遗传的多细胞动物包括鲨鱼.

由于线粒体DNA可以追踪母系,因此保护生物学家多年来一直使用它来识别种群边界和迁徙路径。

然而,当涉及到大白鲨时,这种方法就行不通了。

即使在使用了全球最大的大白鲨数据集之一之后,研究人员还是空手而归。

此前,科学家们怀疑线粒体DNA的变化是由于雌性鲨鱼返回出生地进行繁殖——这一概念被称为雌性哲学。

这一假设甚至得到了最近的观察证据的支持,这些证据表明虽然雄性和雌性鲨鱼都会长途跋涉,但雌性鲨鱼会在交配时回家。

然而,当 Naylor 及其同事将这个想法付诸实践时,它未能解释线粒体 DNA 的组。内勒和他的团队对来自世界各地的 150 条大白鲨的基因进行了测序,没有发现雌性哲学的证据。

如果雌性只与某些种群繁殖,则核 DNA 中预计会出现一个小信号。“但这根本没有反映在核数据中,”内勒。

即使当该团队进行了进化模拟,展示了鲨鱼自上次共同祖先以来如何分裂成三类时,女性哲学假说也站不住脚。

“我想到了性别比例可能不同的想法——只有少数女性从一代到下一代对人口做出了贡献,”解释内勒。

这也无法解释遗传差异。随着时间的推移而累积的随机基因变化也是如此,称为遗传漂移。

基于基因组测序的三种白鲨谱系。(Wagner 等人,当前生物学, 2024)

科学家团队认为“一种替代的进化机制必须在运作”。

但唯一已知的其他解释是,自然选择可能磨练了每个群体的线粒体 DNA,这似乎牵强附会。世界上只有2万条大白鲨,相对来说,这是一个非常少的种群。内勒说,如果某些形式的线粒体 DNA 的进化中有一些有益的东西,那么它就必须将鲨鱼从“残酷致命”的东西中拯救出来。

他怀疑情况是否如此。拼图的一块显然缺失了。

作者说:“在任何模拟中,在自然种群中观察到的线粒体变异性从未重现过——即使在极端的女性哲学下,这表明其他力量也促成了这种不一致,”作者结束.

“同样的方法将有利于其他鲨鱼物种,以前根据遗传数据假设雌性哲学。”

该研究发表在美国国家科学院院士.

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