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在环南极寒冷的海域中,有一种特有的生物——南极磷虾。它们多在海水表层活动,主要以浮游植物为食,是南极最重要的生物资源之一。中国水产科学研究院黄海水产研究所带领国际研究团队,在其基因组组装、极端环境适应性和群体历史演化研究方面取得突破性进展。那么,科学家都解开了哪些谜团呢?

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南极磷虾(图源:《知识就是力量》杂志)

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似虾却非虾

我是一只南极磷虾,别看我名字中带“虾”,长得也虾模虾样,但我并不是真正意义上的虾。我生活在环南极水域,是无脊椎海洋生物,隶属于节肢动物门甲壳亚门软甲纲真软甲亚纲磷虾目。

大家熟悉的小龙虾、对虾等都是我的远亲,我们同属于真软甲亚纲,只不过它们属于十足目。大约3.15亿年前,我们磷虾家族就与那些远亲分道扬镳,走上了不同的演化之路。

成年后,我的体长通常只有4~6厘米,体重一般不超过2克,但是我的族群非常庞大。我们喜欢群居的生活方式,有时,每立方米海水中能聚集1~3万只;资源蕴藏量也极其庞大,在6.5亿~10亿吨之间,可以说,我们是地球上多细胞生物中资源量最大、繁衍最成功的物种之一。

我在环南极海域的能量和物质流动中扮演着关键角色,在南极生态系统的食物链中占据核心位置。我们以浮游植物为食,也成了鲸、海豹、海狗、企鹅等生物的主要食物来源。如果我从南极生态系统中消失,整个生态系统都将面临巨大的危机。

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(图源:《知识就是力量》杂志)

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超大基因组

中的秘密

我身体里蕴含着生长、摄食、种群扩张、演化历程、年龄结构和对环境压力的适应能力等基础生物学的秘密。为了找到这些秘密的答案,早在2011年,各国的科学家就在想办法破译我的基因组了。

但我并非等闲之辈,小小身体里藏着的基因组接近50Gb,约为人类基因组的16倍。因此,破译我的基因组曾被认为是一项不可能完成的任务。

然而,随着科学技术的不断发展,十几年后,科学家利用最先进的测序和分析技术成功绘制出了我的基因组图谱。他们发现,图谱中超过90%的部分都是重复序列,而且在演化的过程中,我经历过两次重复序列的爆发式增长,这些独特的变化塑造了今天的我。

撰文 | 邵长伟 刘凯强

责任编辑 | 牛一名 段阳阳

运营编辑 | 段阳阳

质量审核 | 业蕾

❖ 文章来源:《知识就是力量》杂志

《我的生命密码—一只南极磷虾的自述》 ❖

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