鱼类内温性的独立起源趋同于一种发育调控特征

相同复杂生理性状的独立起源为何会反复产生相似的体型和生理变化，仍然是进化生物学中的核心问题。内温性，即代谢热的内部产生与维持，在辐鳍鱼中至少独立演化了四次，为研究趋同基因组特征提供了天然的重复实例。 我们对三次演化转变（翻车鱼、金枪鱼和箭鱼）进行了染色体尺度分析，并纳入了稀有且具有标志性的太平洋皇带鱼的新染色体水平基因组，与另外31个真骨鱼基因组共同分析。最强的信号来自调控层面：在253,680个保守非编码元件中，有577个在内温谱系中表现出速率加快，其中67个在三个谱系中均发生加速，这一数量超过了匹配的外温对照组，并且在发育转录因子和Wnt信号通路基因附近显著富集（例如 `irx1a`、`irx5a`、`her9` 和 `lmo1`）。这些元件与斑马鱼发育增强子的重叠程度高于随机预期，但并不与内温谱系中在表达研究或编码选择研究中被强调的基因相关联，这表明其代表了一个不同于代谢层面的调控层。此种趋同是更广泛镶嵌格局的一部分：内温谱系还共享转变偏向的替换和趋同重复的特征，包括过量的串联重复和谱系特异性的基因家族扩张，而染色体组织和蛋白质编码序列变化较小。因此，内温性的趋同在调控重塑中留下了最清晰的信号，同时也伴随着替换偏向和基因家族演化的变化。

在持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本文依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议发布。

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发布于 2026年6月29日。

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鱼类内温性的独立起源趋同于一种发育调控特征

Dahiana Arcila， Fernando Melendez-Vazquez， Julian Gallego-Garcia， Emily Ignatoff， Jessica Zhong， Wayne Pfeiffer， Ricardo Betancur-R.

bioRxiv 2026.06.24.734300； doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.24.734300

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鱼类内温性的独立起源趋同于一种发育调控特征

Dahiana Arcila， Fernando Melendez-Vazquez， Julian Gallego-Garcia， Emily Ignatoff， Jessica Zhong， Wayne Pfeiffer， Ricardo Betancur-R.

bioRxiv 2026.06.24.734300； doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.24.734300

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.24.734300v1?rss=1

🏷️ 鱼类内温性 趋同进化 保守非编码元件 发育调控 Wnt信号通路 比较基因组学