在 2011 年时,科学家为大西洋鳕鱼进行 DNA 定序确认了这个物种缺乏了免疫系统中一个重要的部分。接着由 Kjetill S. Jakobsen 带领的研究团队发现除了大西洋鳕鱼之外,还有更多种类的鱼种同样也有这样的特征,它们许多相近的鳕鱼物种都有同样的特征。进一步的分析更显示出它们体内的替代免疫系统和物种形成的速率越来越快有关,也造成了这一系列的鱼种的生存优势。这项研究发表于知名科学期刊《Nature Genetics》。
共有 65 种鱼种经过基因定序之后,确认属于这支新的硬骨鱼系,它们约在一亿年前就失去了免疫系统中 MHC II 这个重要基因,而后发展成鳕鱼种系。有趣的是,在少了 MHC II 这个基因之后,为了要补足缺少 MHC II 的功能缺陷,鳕鱼发展出的替代策略竟然是大量的提升另一个被称为 MHC I 的免疫系统重要基因。
根据其他研究显示,免疫基因和择偶也有关,故而能够影响物种形成。举例来说,有 3 种棘背鱼科的鱼种的配偶选择方式就有受到免疫基因的影响,甚至,虽然这样的说法仍有争议,但有一说是人类的择偶也和免疫基因有关,至今仍未有实验证据显示 MHC I 和物种形成有关。研究团队日前在鳕鱼等鱼种中所发现的现象是关键性的突破。
免疫系统的进化提供了科学家对于物种起源有了更新的理解,目前我们所得到的资讯显示免疫系统的演化比我们先前所认为的还要有弹性,先前的主流观念认为人类免疫系统和大多脊椎动物差不多,是一种普遍模式。但这些棘背鱼科的研究让我们发现,可能人类的免疫系统才是自然界中的特例,尤其棘背鱼科的物种是脊椎动物中最大的族群,这样的认识对所有免疫学相关研究都有着重要的意义。
以传统技术研发疫苗一直是鳕鱼养殖业的一大挑战,而这项研究使得科学家对于鳕鱼的免疫系统了解的程度更深,或许有助于提升疫苗研发的效率。
- Changes in the immune system lead to success
- Evolution of the immune system influences speciation rates in teleost fishes
(首图来源:shutterstock)