重庆
来源：iNature
在生命演化的长河中，脊椎动物祖先经历过一次关键的“基因组大爆炸”——全基因组复制事件。这场遗传物质的巨量扩充，为后续复杂的身体结构和新功能的诞生提供了原始素材。然而，一个核心谜团长期困扰着科学家：复制后的基因组是如何从混乱的多倍体状态，重新建立起稳定、有序的二倍体遗传体系的？这一被称为“重新二倍体化”的过程，其最初步骤始终模糊不清。
2026年4月22日，西南大学刘海平、徐洛浩及Axel Meyer共同通讯在Nature在线发表题为“Chromosomal fusions trigger rediploidization of autopolyploid genomes”的研究论文，该研究以青藏高原特有鱼类——裂腹鱼为模型的研究，成功捕捉到了这一关键演化过程的“早期快照”。相关成果为理解脊椎动物基因组的演化规律提供了全新模型。
据悉，该成果是近年来我国淡水鱼演化研究领域在Nature 杂志发表的首篇论文，是我国在演化基因组学与鱼类学研究领域取得的重大突破。成果取得的背后是科学城科研团队长期针对青藏高原特有鱼类的研究，首次清晰记录了该类群的多倍体起源历史及其向二倍体回归的演化的完整过程，为破解脊椎动物多倍体演化之谜提供了珍贵的活体研究样本。
裂腹鱼成为破解这一难题的“活化石”并非偶然。这个类群在1000万至3000万年前经历了一次独特的自体四倍体化事件，其演化历史相对“年轻”，使得科学家能够清晰观测到重新二倍体化起始阶段的特征，而研究更古老的物种时，这些早期痕迹早已被岁月磨平。
所有裂腹鱼属的物种均为同源多倍体（图源自Nature ）
通过对两个裂腹鱼物种进行高精度基因组解析，研究者确认了所有裂腹鱼共享单一的祖先四倍体起源。研究发现，重新二倍体化并非在基因组中均匀、同步地发生。其启动的关键机制，竟源于染色体融合。
具体而言，某些染色体发生的随机融合事件，如同在四倍体“棋盘”上投下了第一颗棋子，打破了平衡。在融合点附近的基因组区域率先恢复了二倍体配对方式，而远离融合点、未受影响的染色体区域，则在相当长的时间内仍保持着四倍体特征。这种“由点及面”、从融合位点向染色体臂逐步推进的模式，是研究揭示的全新机制。
更引人深思的是，这一过程在物种分化后仍在持续。研究发现在高度同源的染色体上，同时存在着祖先遗留的和谱系特有的基因拷贝分化模式，这为自然选择发挥作用、塑造新功能提供了持续的遗传舞台。
这项研究不仅首次清晰描绘了重新二倍体化早期的染色体级别动态，更重要的是，它提出了一个由染色体结构变异驱动的演化启动模型。这一模型可能普遍适用于理解包括人类远祖在内的众多脊椎动物，在经历基因组“大爆炸”后，如何一步步构建出稳定而复杂的生命蓝图。裂腹鱼，这种高原鱼类，正成为我们回溯自身基因组深远历史的一把关键钥匙。
参考消息：
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10439-1
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