环绕南极的冰冷海域里,生活着一种神奇的生物——南极磷虾。这些小家伙主要在海水表层活动,靠吃浮游植物为生,是南极生态系统中不可或缺的重要角色。最近,中国水产科学研究院黄海水产研究所联合国际团队,在磷虾基因组测序、极端环境适应机制和种群演化研究方面取得了重大突破。

南极磷虾(图源:《知识就是力量》杂志)

长得像虾却不是虾

虽然名字里带个"虾"字,外表也和虾很像,但南极磷虾其实并不属于真正的虾类。它们属于节肢动物门下的磷虾目,和常见的龙虾、对虾等十足目生物只能算是远亲。早在三亿多年前,磷虾就和其他甲壳类动物走上了不同的进化道路。

成年的南极磷虾体长通常在4到6厘米之间,体重不超过2克。别看个体小,它们的数量却多得惊人。这些小家伙喜欢群居生活,有时每立方米海水里能聚集上万只。据估算,南极磷虾的总生物量可能达到6.5亿到10亿吨,堪称地球上最成功的多细胞生物之一。

在南极生态系统中,磷虾扮演着至关重要的角色。它们以浮游植物为食,同时又是鲸鱼、海豹、企鹅等动物的主要食物来源。可以说,如果南极磷虾突然消失,整个南极生态系统都会面临崩溃的危险。

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(图源:《知识就是力量》杂志)

破解巨型基因组的奥秘

南极磷虾体内藏着许多关于生长、摄食、种群变化、进化历程等生物学秘密。为了揭开这些谜团,科学家们从2011年就开始尝试破解它们的基因组。

这项研究之所以困难,是因为南极磷虾的基因组异常庞大,接近50Gb,相当于人类基因组的16倍。如此巨大的基因组一度让科学家们望而却步。但随着技术进步,研究人员终于成功绘制出了完整的基因组图谱。

研究发现,南极磷虾基因组中超过90%都是重复序列。在漫长的进化过程中,这些重复序列经历过两次爆发式增长,正是这些独特的基因变化,造就了今天这个适应力极强的物种。

撰文 | 邵长伟 刘凯强

责任编辑 | 牛一名 段阳阳

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运营编辑 | 段阳阳

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❖ 文章来源:《知识就是力量》杂志

《我的生命密码—一只南极磷虾的自述》 ❖