中科院水生所揭示同域物種形成的成種模式

　　物種形成是演化生物學研究的核心問題之一。同域物種形成（sympatric speciation）是指新物種從同一地域祖先物種中演化而來，在沒有地理隔離的情況下產生了生殖隔離的過程。然而，在同域物種形成的早期，物種間頻繁的基因流可以延緩甚至逆轉種群分化，因此這種物種形成模式一直備受爭議。

　　雖然同域物種分化具有理論的可能性，但實證案例較少。分布于青藏高原遜木措湖的兩個姐妹物種：斜口裸鯉（Gymnocypris eckloni scoliostomus）和花斑裸鯉（G. eckloni eckloni）在形態、食性、繁殖等特性上存在差異，且分化時間較短（距今約2萬年—6萬年間），是研究同域物種形成的理想模型，對同域物種形成的理論研究具有重要意義。

　　中國科學院水生生物研究所何舜平團隊等基于基因組學數據，對兩種裸鯉進行了遺傳多樣性、系統發育與遺傳結構、種群動態歷史、基因流、基因組島、選擇強度進行了分析，輔之以理論模擬，提出同域物種形成可能是微鄰域物種形成（micro-parapatric speciation）模式。

（A-C）同域，異域和鄰域物種形成的基因流模式；（D）兩種裸鯉魚示意圖

　　該研究提出物種形成的地理尺度應基于物種形成過程中基因流來界定，比如異域物種形成中不存在基因流，同域物種形成中基因流應暢通無阻。研究中發現物種間存在54個大基因組島（≥ 100 kb），其總長度約占所有基因組島總長度的89.4%。大基因組島（≥ 100 kb）的存在表明在物種形成過程中基因流受到很大的限制。這與微異域物種形成中不存在基因流模式明顯不同，但大基因組島的存在也不支持同域物種形成模式。理論和最近的實證研究表明，持續的基因流應該會產生許多小到幾kb的基因組島。而這種模式與鄰域物種形成的廣泛的證據一致，即相鄰的棲息地有利于趨異選擇，同時也允許基因流動，只不過這種微鄰域物種形成模式的尺度更小。

　　此外，基因組島處包含了一些與嗅覺信號相關基因，在魚類的食物選擇和選型交配中可能起著重要作用。

選擇性消除分析

　　該研究工作得到了Norman A. Johnson (University of Massachusetts -Amherst) 的點評：“Likely, most cases of non-allopatric speciation will not be at the other extreme of true sympatry.”

　　該研究工作以“Sympatric or micro-allopatric speciation in a glacial lake? Genomic islands support neither”為題，在線發表在國際學術期刊National Science Review（文章鏈接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwac291）。

　　水生所博士生孫寧，楊連東青年研究員，西北高原生物研究所副研究員田菲，水生所曾宏輝高級工程師為論文的共同第一作者。中山大學何子文副教授，西北高原生物研究所趙凱研究員，陳宜瑜院士，水生所何舜平研究員為通訊作者。

　　該研究工作得到了國家自然科學基金重大研究計劃、中科院先導專項B、國家自然科學基金面上基金等項目的資助和支持。