如果你看看鲎，你基本上是在回溯数百万年前的时光。鲎、腔棘鱼和鸭嘴兽等动物就是查尔斯·达尔文所说的“活化石”，因为现存的标本与数百万年前化石记录中的祖先在身体上的差异非常小。
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如今，一类古老的辐鳍鱼——雀鳝——可能才是终极的活化石，它们的进化速度比任何其他脊椎动物都要慢。一项于 3 月 4 日发表在《进化》杂志上的研究发现，它们是所有有颌脊椎动物中分子进化速率最慢的，其基因组的变异速度比其他动物慢得多。
什么是雀鳝？
已知有七种雀鳝。它们分布在北美，可以生活在淡水、半咸水和海水环境中，通常生活在河口等水流缓慢的水体中。它们的身体呈飞镖形，长着一个像镊子一样的长喙。它们还产下绿色的卵，对任何想吃它们的捕食者来说都具有剧毒。
现存的七种雀鳝物种几乎与其最早已知的化石雀鳝完全相同。这些化石可追溯到大约 1.5 亿年前的侏罗纪。早在 1 亿年前（白垩纪中期），雀鳝的两个主要现存谱系之一就开始出现在化石记录中。
杂交的观察
在这项新研究中，研究团队分析了一个包含 1,105 个外显子（DNA 的编码区域）的数据集，样本来自 471 种有颌脊椎动物。他们发现，雀鳝的 DNA 进化速度比其他任何主要脊椎动物群都要慢多达三倍。鲟鱼和月眼鱼也显示出缓慢的变异率，但它们的变异率不如雀鳝那么“放松”。
研究人员随后研究了一种称为杂交的过程，即两种不同的物种产生有繁殖能力的后代，这些后代在达到性成熟时可以继续繁殖。例如，马和驴是两个不同的物种，但它们可以交配并产生骡子。然而，骡子通常天生不育，无法繁殖。一些雀鳝物种可以交配，其后代在达到性成熟时仍然具有繁殖能力。
研究团队研究了鳄雀鳝和长吻雀鳝，这是德克萨斯州布拉索斯河和三一河流域的两种不同的雀鳝物种。这两种物种最后共享一个共同祖先至少是在 1 亿年前，但它们仍然能产生有繁殖能力的后代，而不是新物种。两种不同雀鳝物种这种成功的繁殖可能与其 DNA 变化的缓慢速度有关，并且使其物种数量仅限于七种。
“一个物种的基因组变异越慢，它就越有可能能够与一个在很长一段时间内与其在遗传上隔离的独立物种进行杂交，”该研究的合著者、耶鲁大学博士生蔡斯·D·布朗斯坦（Chase D. Brownstein）在一份声明中说。
根据这项研究，雀鳝拥有所有能够产生可存活和繁殖后代的动物、植物和真菌中，最古老的已识别亲代分化。之前的记录保持者是两种蕨类植物，而雀鳝的共同祖先比这两种蕨类植物的共同祖先要古老约 6000 万年。
并非进化巧合
研究团队认为，雀鳝具有异常强大的DNA 修复机制。这使得它们能够纠正体细胞突变和生殖细胞突变。这些突变是在受孕之前和之后发生的 DNA 变化。雀鳝可能比许多其他脊椎动物更有效地改变这些突变，而理解这个过程可能对人类健康具有未来意义。
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“大多数癌症是体细胞突变，代表了个体 DNA 修复机制的失败，”该研究的合著者、耶鲁大学进化生物学家托马斯·J·尼尔（Thomas J. Near）在一份声明中说。“如果进一步研究证实雀鳝的 DNA 修复机制非常高效，并且发现了它们为何如此高效的原因，我们就可以开始考虑其在人类健康方面的潜在应用。”
研究团队表示，这项研究表明，地球上的活化石并非仅仅是进化的偶然产物。它们是活生生地描绘了进化在自然界中是如何运作的。
“这表明分析活化石进化史中的模式可能对我们自身的故事有启示，”布朗斯坦说。“它不仅帮助我们更好地理解地球的生物多样性，而且有可能有一天被应用于医学研究，改善人类健康。”
