金鱼是鲫鱼变的?“亲子鉴定”或给出答案

通 讯 员 曹佳奕 陈 旻

金鱼在中国传统文化中有着吉祥、富有的寓意,在世界范围内也普遍受到人们的喜爱。但金鱼从哪里来?金鱼驯化历史如何?金鱼那么多性状受哪些基因控制?这些问题人们一直在追寻答案。

90多年前猜测得到证实

当国奥出战东京奥运会亚洲区决赛圈比赛打不开局面时,郝伟就可以把这位王牌新星派上场,起到出其不意的作用。在这一点上,申花曾经的功勋主帅吴金贵就尝到过甜头。当时申花在2018赛季中超比赛中与泰达狭路相逢,吴金贵在申花进攻受阻打不开比赛局面时,就将小将周俊辰派上了场。当时泰达防守球员就没有把周俊辰当回事,结果周俊辰在比赛中就发挥了初生牛犊不怕虎的精神,直接生吃泰达整条后防线,上演了精彩助攻帮助队友破门的好戏。

“金鱼从鲫鱼演化而来,多年来一直是人们的‘经验之谈’,此次科研人员以基因组学技术解析了高质量基因组图谱,通过‘亲子鉴定’,为金鱼起源于鲫鱼之说,提供了科学依据。”福建农林大学海峡研究院张积森教授说。

据华西医院专家介绍,瑞瑞的肝脏移植手术是医院2020年首例小儿肝移植。尽管难度很大,但在华西医院肝移植团队、小儿外科、血管外科、麻醉护理和ICU等多学科的努力下,手术顺利完成。目前瑞瑞恢复良好,近期准备出院。

形态各异、色彩鲜艳的金鱼,是如何从自然界中鲫鱼银灰色的形态,逐渐蜕变成美丽的性状呢?这些性状都是由哪些基因来“掌控”?

“肝移植可以彻底治疗瑞瑞肝硬化和肝功能不全的病情,成功后可以恢复正常的生活和生长。”医院器官移植中心杨家印教授说,但要移植,首先要解决的是肝源问题,是等待符合配型的肝脏捐献还是由亲属捐献做活体肝移植?

记者了解到,金鱼所呈现的种种颜色,主要是由真皮层中的色素细胞根据不同的数量和排列呈现的。在金鱼成长中,有的金鱼鳞片会从各种颜色的普通鳞变成透明鳞片,这正是源于鳞片中的色素细胞逐渐“消失”形成。

肝脏移植为何对供体影响较小?杨家印解释说,肝脏是人体内脏里最大的器官,可分为左右半肝和众多肝叶。供者提供的只是一部分肝脏,而非整个肝脏。如成年活体肝移植,供体一般捐献右半肝,而儿童肝移植一般采用左半肝或者更小的左外叶,甚至婴幼儿可以采取单个肝段移植。人体正常肝脏的50%左右就能维持身体的正常运转,肝切除术后3个月肝脏就可达到术前体积的90%左右。因此,捐献部分肝组织对正常生活并没有很大影响。

金鱼形态优美,色彩绚丽,品种繁多,有草金、文、蛋、龙金、龙背等5大类,有着丰富的变异性状,是世界著名三大观赏鱼类之一。达尔文曾形容金鱼有着无限多样的颜色和非凡的表型结构变化。

金鱼是从哪里来的?金鱼是人类改变自然物种的典型物种,相传一千多年前,由一种鲫鱼在中国变异成红色而来。

经验之谈获得基因组“鉴定”

背鳍作为金鱼另一重要的表型特征,在不同变种中形态不一,是区分“文种”金鱼和“蛋种”金鱼的显著特征,背鳍的缩小是“文种”金鱼进化的关键特征。

郝伟接手国奥之后,就将这位实力被严重低估的飞翼招入队中,并且给了陈蒲出场机会。陈蒲在代表国奥出战之后,为了球队比赛胜利拼到最后,让很多球迷都为之动容。所以陈蒲和周俊辰都有望在国奥出战东京奥运会决赛圈的比赛中,扮演王牌奇兵的角色,给球队带来力挽狂澜的表现。

金鱼属于鲤亚科,有100条染色体,包含有2套亚基因组,是一个“准”多倍体物种,而多倍化事件在脊椎动物中极为罕见,说明鲤亚科鱼类具有其独特的演化策略。

透明鳞相关基因被“定位”

周俊辰代表U20国青队出战邀请赛时,曾经在比赛中上演了精彩世界波破门的好戏。这位申花王牌新星状态大爆发,让国奥主帅郝伟非常心动。郝伟直接将周俊辰提拔到了国奥集训,并且根据他的状态和表现,最终把这位特点鲜明的尖刀招入到了国奥集训。由于周俊辰之前一直没有代表国奥出战过邀请赛,所以国奥未来在东京奥运会亚洲区决赛圈的对手,应该对这位黑马强援的特点不是很了解。

11月2日,国际学术权威期刊《美国科学院院报》在线发表的一项研究成果,揭开了金鱼演化的神秘面纱。该成果由福建相关高校学者历时3年协作完成,首次从基因组学上验证并丰富了我国学者金鱼研究先驱陈桢教授关于金鱼演化的理论,深入探讨了金鱼的起源、演化、驯化和人工选择。

科研人员通过中国金鱼各产区各品种规模化测序研究发现,金鱼与鲫鱼的亲缘关系高于同一科目的鲤鱼,金鱼经历了野生鲫鱼到“草金”,接着培育出“文种”,再产生“蛋种”的驯化过程。

据悉,2020年1月1日上午,华西医院肝移植团队先进行了妈妈的肝脏获取手术,通过微创技术联合腹部小切口获取供者肝脏,历时不到3个小时,她肝脏的左外叶被成功切取下来。

科研人员通过研究发现,背鳍特征受多个基因位点控制,并具有母体遗传效应,研究进一步发现了378个与背鳍表型具有相关性的基因。另外,科研人员还通过选择性清除研究,发现了与金鱼的行为、眼部萎缩、脑部萎缩、细胞迁移等生理生化性状有关的13个基因。

在妈妈切取肝脏的同时,另一个手术间内,瑞瑞的手术有条不紊进行着。严重肝硬化的病肝被切除下来,为接下来的肝脏移植做好了准备。此后,妈妈健康的肝脏移植到瑞瑞体内,动脉、静脉、胆管和原有的血管及胆管进行逐一吻合,整个手术操作极其精细。在肝移植团队和血管外科的努力下,手术进行顺利,术中无肝期时间不到40分钟,出血不到50毫升,手术全程不到5小时,术后即刻拔除气管插管,瑞瑞很快苏醒,送入小儿监护室继续治疗。

本文插图来源于网络返回搜狐,查看更多

明朝之后,金鱼的驯化过渡到了家家可养的盆养时代,也是这个时期,金鱼的外形发生重大改变,诞生出许多新品种。“人为不断‘干预’,会快速改变金鱼的遗传背景,赋予它们更鲜艳的体色、加倍长的尾鳍、头部的肉瘤、肿起的水泡眼。”张积森解释说。

所以周俊辰未来在代表国奥出战东京奥运会亚洲区决赛圈的比赛表现,同样值得球迷和媒体期待。除了周俊辰之外来自鲁能的97飞翼陈蒲,同样具备替补上场之后,瞬间改变战局的能力。陈蒲在鲁能97一代一直属于能力被低估的球员,他的踢球特点跟韦世豪有些相似,都是靠速度和突破在比赛中力挽狂澜。

记者了解到,该研究中发布的高质量金鱼基因组和多样性数据,为金鱼作为大量候选功能基因的模型,以及广泛的家养物种进化案例研究提供了新的知识和资源。

世界范围内,金鱼于1502年传到日本,17世纪至18世纪到欧洲,再到美国,之后传遍全世界。经过中国、日本、欧洲等几代人的选择性繁殖,产生了250多种具有独特颜色、鳍形、眼睛、体型的品种。

科研人员发现,以金鱼祖先鲫鱼为代表的鲤亚科鱼类在演化历史上可能经历了四轮全基因组加倍事件。通过与6个代表性二倍体鲃亚科物种基因组对比研究,科研人员推测,金鱼祖先在1000万年至1200万年前发生过古老的杂交事件。其祖先之一很可能是染色体数目为50的鲃鱼,而另一个二倍体祖先可能已经灭绝或起源于未知的鲤科鱼类谱系。该研究为异源多倍体脊椎动物的基因组演化和功能提供了新的见解。

当得知亲体肝移植一旦配型成功,供肝来源就得到了最快的保障,且术后排异反应发生机率较小、对供者的正常生活不会产生太大影响后,瑞瑞的年轻妈妈毅然决定“割肝救子”。

值得高兴的是,由于患者辗转多地看病,瑞瑞本不富裕的家庭更加捉襟见肘,了解与核实情况后,通过医院努力以及慈善基金帮扶,母子两人的手术治疗花费不到15万元。(完)

1928年,陈桢教授曾描述过,导致金鱼透明鳞性状与某个色素相关的基因有联系,但多年来,该基因所在的位置,还是“悬而未决”的问题。此次,科研人员首次在金鱼基因组中,定位到一个与色素相关的基因。“该基因与色素细胞发育相关,在人类黑色素瘤的发展中起到重要作用,在斑马鱼研究中也得到证实。”张积森说。