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邱强教授团队在《Current Biology》发文揭示深海海葵的演化模式与适应策略

日期:2026-09-18来源:

2026年9月17日,我校生命科学与技术学院邱强教授团队联合中国科学院深海科学与工程研究所、美国俄亥俄州立大学等合作者,在国际权威期刊Current Biology在线发表题为“Evolutionary patterns and repeated adaptive strategies of deep-sea anemones”的研究论文,揭示了海葵从浅海到深渊的演化与适应机制。

深海是地球上面积最大但认知最少的生态空间。这里常年黑暗、温度接近冰点,并承受巨大的静水压力。海葵目动物从潮间带一直分布到万米深的海沟,是少数横跨完整海洋深度梯度的后生动物类群。然而,海葵祖先来自浅海还是深海,以及不同谱系如何反复适应深海环境,长期以来存在争议。

研究团队借助“深海勇士”号和“蛟龙”号载人潜水器,在432-6,000米水深采集了15种深海海葵。通过系统分析这些海葵的基因组信息,研究团队为深海海葵的起源及演化适应提供了新的线索。

图1 深海海葵的采样深度、采样区域及基因组和转录组测序信息

研究发现,海葵在漫长的演化过程中多次独立地由浅海进入深海。与浅海亲缘类群相比,不同演化支系来源的深海海葵反复出现了相似的基因组变化,为重建其从浅海向深海扩展的历史提供了新的证据。

进入深海后,海葵在长期演化中形成了一套“有舍有得”的策略:一些与昼夜节律、光感受等浅海环境密切相关的功能逐渐丢失;与此同时,维持能量代谢等基本生命活动的关键蛋白得到优化,一些重要基因家族则发生扩张。功能实验进一步表明,部分深海型蛋白在低温条件下具有更好的工作性能。研究团队将这一过程概括为“丢失-优化-创新”的深海适应策略。

图2 深海海葵特异基因的功能分类、氨基酸变化及低温条件下的酵母功能验证

这项研究从基因组层面勾勒了海葵由浅海走向深海的演化轨迹,同时也提示我们:深海生物普遍看起来“更古老” 可能是早期浅海谱系的大量灭绝造成的“幸存者偏差”。研究为理解古老动物类群如何进入并长期适应极端环境提供了新的视角。

西北工业大学辛培栋(博士研究生)、王翔翔(副教授)、李春晖(博士研究生)、许文杰(已毕业博士)、朱成龙(已毕业博士)为共同第一作者参与了研究工作。西北工业大学冯晨光副教授、王堃教授、邱强教授,中国科学院深海科学与工程研究所张海滨研究员、俄亥俄州立大学Marymegan Daly教授为共同通讯作者。本研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费等项目资助。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.cub.2026.08.055


(文/图:冯晨光;审核:张敏乔)