解開百年動物演化之謎:基因體結構揭示箒蟲與苔蘚蟲的親緣關係
發布時間: 2025-11-10
解構動物演化樹的深層分支長期以來是演化生物學的重要挑戰,其中之一便是「觸手冠動物」(Lophophorata)的分類問題。觸手冠動物包含腕足動物、箒蟲與苔蘚蟲,它們皆具有一種名為「觸手冠」的纖毛取食構造。然而,雖有部分基因體學研究支持觸手冠動物為單系起源,其他研究則認為苔蘚蟲應與其他動物群較近,此爭議延續超過一世紀。
中研院生物多樣性研究中心助研究員駱乙君帶領的團隊,結合日本、英國與臺灣的跨國合作,首次建立了箒蟲的染色體層級基因體,並與苔蘚蟲及腕足動物進行比較。研究發現,箒蟲與苔蘚蟲共享七個不可逆的染色體融合事件,其中一個也存在於腕足動物中,而這些融合事件在其他螺旋動物如軟體動物、環節動物和紐形動物中皆未出現,這個發現提供了獨立於基因體序列分析的證據,支持觸手冠動物的單系起源,顯示三類動物確實源自同一個新近共同祖先。
研究團隊透過系統發育分析與觸手冠的轉錄體定序,進一步揭示三類動物的觸手冠不僅表現出共同的基因組成,還共同利用了脊椎動物頭部發育的相關基因,證明觸手冠是同源器官,而非各自平行演化下的濾食構造。這項發現不僅解決了觸手冠動物單系性的百年爭議,也展示了基因體結構分析在重建深層演化關係上的潛力。
本研究由本院前瞻計畫與國科會專題研究計畫支持。論文第一作者為本院生多中心博士後研究員呂湯姆(Thomas Lewin)。論文合作者包括生多中心研究技師呂美曄、東京大學教授遠藤一佳、岡山大學教授濱田麻友子與英國海洋生物學會研究員John Bishop。研究成果於2025年11月7日發表於《當代生物學》(Current Biology) 期刊,並獲選為封面故事。
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