#情人节# 【相爱没有那么容易[汗]科学家揭示杂交物种形成新机制】
“我是居中虎榛子，生长在四川和云南。16年前，我被一群科学家发现，他们给了我名字，承认我是个新物种。十几年来，他们一直在不停地研究我和我的父母。现在，他们说，我的存在充满了偶然，因为我父母那段跨越种族的‘爱’。”
“以往人们认为，大多数情况下，不同物种间无法产生可育后代。但实际上还是有‘漏网之鱼’，比如居中虎榛子。”四川大学生命科学学院博士毕业生王则夫介绍。
情人节前夕，虎榛子“家族”登上了新一期《分子植物》封面，通过它们，科学家揭示了一种杂交物种形成的遗传机制。
论文通讯作者之一、四川大学生命科学学院教授刘建全告诉《中国科学报》，在同倍体杂交物种研究中，这是人们首次定位到杂交物种形成的关键基因。
图1：2021年2月《分子植物》封面。（图片来源：《分子植物》）
【解谜：杂交物种与生殖隔离】
“杂交物种是物种组成中的重要一员，为物种多样性做出了贡献。”论文共同第一作者王则夫介绍，但长久以来，杂交物种如何产生、如何与亲本物种建立生殖隔离等问题一直没有准确答案。
当两个独立物种发生杂交、产生后代，它们“爱情结晶”的未来充满了不确定：杂交后代可能无法繁衍、不被承认身份；也可能与亲本物种回交，重新走回“父母的老路”……
而当杂交后代成功“突围”、成为新物种，这一过程被称为杂交物种形成，新产生的物种则被称为杂交物种。
王则夫介绍，定义物种的概念很多，但稳定的形态学差异、一定程度的生殖隔离是区分两个物种的必要条件。在虎榛子属植物中，研究者注意到了一些有趣的现象。
虎榛子属有且仅有三个物种：生长在四川、云南的居中虎榛子、滇虎榛子，以及分布于中国北方的虎榛子。在云南吉任，当地居民可以很轻易地区分长在同一片山头的居中虎榛子和滇虎榛子，因为居中虎榛子的花期比滇虎榛子早上一个多月，而滇虎榛子叶片上的绒毛更多、更密。
图2：生长在同一个山头的居中虎榛子和滇虎榛子。（图片来源：刘建全课题组）
为了进一步研究这些特性，刘建全等人让三种植物在相同环境下生长，保持外部条件一致，并评估它们间的生殖隔离程度。之后，他们明确了几个关键事实：
与生长在中国北方的虎榛子相比，居中虎榛子和滇虎榛子对土壤中铁元素的耐受度更强。但论到花期，北方的虎榛子和南方的居中虎榛子则更接近，它们二者的花期比滇虎榛子早上一个多月。
正是这些遗传特性，使得三个物种彼此间形成了生殖隔离。
图3、4：三种虎榛子属植物的形态特征。（图片来源：刘建全课题组）
【再探：基因组数据揭示180万年前的进化】
为了探明三个虎榛子属物种间的关联，课题组开始着手分子层面的研究。
实验中，刘建全等人先对虎榛子属的三种植物进行全基因组测序，分别得到它们的基因组图谱。再对人工构建的三个虎榛子家系进行测序，得到虎榛子的突变速率。之后，课题组综合了来自42个居群的99个个体的全基因组数据，对整个虎榛子属进行群体遗传学分析。
课题组发现：居中虎榛子基因组中存在非常明显的杂交重组痕迹，而这些杂交痕迹恰恰来自于虎榛子和滇虎榛子——它们其实分别是居中虎榛子的“爸爸”“妈妈”。
通过数据模拟和序列分析，刘建全等人发现：大约180万年前，虎榛子与滇虎榛子“互生情愫”，这段“爱情”突破了物种间的生殖隔离，产生的杂交后代开始独立进化，最终成长为新物种，即现在的居中虎榛子。
此外，刘建全等人还找到了居中虎榛子的成种基因，这些基因在虎榛子与滇虎榛子间都发生了明显分化。其中，LHY、PIE1等基因与花期有关，继承自虎榛子，FRO4、ZIP5等基因则与铁离子耐受性有关，继承于滇虎榛子。
而在进化过程中，居中虎榛子无需产生新的遗传突变或生殖隔离性状，只凭从不同亲本物种处继承的“遗产”，就能使其与“父母”三者互相产生生殖隔离。
图5：虎榛子属物种的进化示意图。（图片来源：刘建全课题组）
【验证：模型的普适性】
为了进一步验证新发现的遗传机制，课题组进行了一系列模拟，并在同为同倍体杂交物种的动物——一种达尔文雀身上进行检验。
“这种达尔文雀的鸟喙大小和体型与它们的‘爸爸’‘妈妈’有明显差异。因为这些不同性状，它们与父母间迅速建立起生殖隔离，从而成为新杂交物种。”王则夫告诉《中国科学报》。
按研究虎榛子时筛选成种基因的方法，课题组将杂交物种与“爸爸”“妈妈”的基因组进行了比较，成功筛选出一系列与前述表型差异有关的基因。
图6：一种达尔文雀的杂交物种形成示意图。（图片来源：刘建全课题组）
“这表明我们的遗传模型有很高的普适性。”王则夫表示，本次研究发现的分子遗传机制，同样适用于其它杂交物种形成的案例。
将同质园实验、体内体外生理实验、基因组分析结果等一一道来后，这项研究得到了“方法详实、手段全面”的审稿意见。有匿名专家认为，这一系列流程与方法有望成为今后研究同倍体杂交物种的“金标准”。
“该研究不仅为植物同倍体杂交物种形成研究提供了绝佳范例，而且发现少数几个基因的改变足以导致新物种的形成。”中科院植物所研究员孔宏智告诉《中国科学报》。
“一方面，自然界中网状进化的发生是非常容易的，分类学和生物多样性研究需要充分考虑网状进化对性状和生物环境适应性的影响；另一方面，对物种形成机制的研究需要采用综合手段。”孔宏智点评道。
https://t.cn/A6tbjhjf
“我是居中虎榛子，生长在四川和云南。16年前，我被一群科学家发现，他们给了我名字，承认我是个新物种。十几年来，他们一直在不停地研究我和我的父母。现在，他们说，我的存在充满了偶然，因为我父母那段跨越种族的‘爱’。”
“以往人们认为，大多数情况下，不同物种间无法产生可育后代。但实际上还是有‘漏网之鱼’，比如居中虎榛子。”四川大学生命科学学院博士毕业生王则夫介绍。
情人节前夕，虎榛子“家族”登上了新一期《分子植物》封面，通过它们，科学家揭示了一种杂交物种形成的遗传机制。
论文通讯作者之一、四川大学生命科学学院教授刘建全告诉《中国科学报》，在同倍体杂交物种研究中，这是人们首次定位到杂交物种形成的关键基因。
图1：2021年2月《分子植物》封面。（图片来源：《分子植物》）
【解谜：杂交物种与生殖隔离】
“杂交物种是物种组成中的重要一员，为物种多样性做出了贡献。”论文共同第一作者王则夫介绍，但长久以来，杂交物种如何产生、如何与亲本物种建立生殖隔离等问题一直没有准确答案。
当两个独立物种发生杂交、产生后代，它们“爱情结晶”的未来充满了不确定：杂交后代可能无法繁衍、不被承认身份；也可能与亲本物种回交，重新走回“父母的老路”……
而当杂交后代成功“突围”、成为新物种，这一过程被称为杂交物种形成，新产生的物种则被称为杂交物种。
王则夫介绍，定义物种的概念很多，但稳定的形态学差异、一定程度的生殖隔离是区分两个物种的必要条件。在虎榛子属植物中，研究者注意到了一些有趣的现象。
虎榛子属有且仅有三个物种：生长在四川、云南的居中虎榛子、滇虎榛子，以及分布于中国北方的虎榛子。在云南吉任，当地居民可以很轻易地区分长在同一片山头的居中虎榛子和滇虎榛子，因为居中虎榛子的花期比滇虎榛子早上一个多月，而滇虎榛子叶片上的绒毛更多、更密。
图2：生长在同一个山头的居中虎榛子和滇虎榛子。（图片来源：刘建全课题组）
为了进一步研究这些特性，刘建全等人让三种植物在相同环境下生长，保持外部条件一致，并评估它们间的生殖隔离程度。之后，他们明确了几个关键事实：
与生长在中国北方的虎榛子相比，居中虎榛子和滇虎榛子对土壤中铁元素的耐受度更强。但论到花期，北方的虎榛子和南方的居中虎榛子则更接近，它们二者的花期比滇虎榛子早上一个多月。
正是这些遗传特性，使得三个物种彼此间形成了生殖隔离。
图3、4：三种虎榛子属植物的形态特征。（图片来源：刘建全课题组）
【再探：基因组数据揭示180万年前的进化】
为了探明三个虎榛子属物种间的关联，课题组开始着手分子层面的研究。
实验中，刘建全等人先对虎榛子属的三种植物进行全基因组测序，分别得到它们的基因组图谱。再对人工构建的三个虎榛子家系进行测序，得到虎榛子的突变速率。之后，课题组综合了来自42个居群的99个个体的全基因组数据，对整个虎榛子属进行群体遗传学分析。
课题组发现：居中虎榛子基因组中存在非常明显的杂交重组痕迹，而这些杂交痕迹恰恰来自于虎榛子和滇虎榛子——它们其实分别是居中虎榛子的“爸爸”“妈妈”。
通过数据模拟和序列分析，刘建全等人发现：大约180万年前，虎榛子与滇虎榛子“互生情愫”，这段“爱情”突破了物种间的生殖隔离，产生的杂交后代开始独立进化，最终成长为新物种，即现在的居中虎榛子。
此外，刘建全等人还找到了居中虎榛子的成种基因，这些基因在虎榛子与滇虎榛子间都发生了明显分化。其中，LHY、PIE1等基因与花期有关，继承自虎榛子，FRO4、ZIP5等基因则与铁离子耐受性有关，继承于滇虎榛子。
而在进化过程中，居中虎榛子无需产生新的遗传突变或生殖隔离性状，只凭从不同亲本物种处继承的“遗产”，就能使其与“父母”三者互相产生生殖隔离。
图5：虎榛子属物种的进化示意图。（图片来源：刘建全课题组）
【验证：模型的普适性】
为了进一步验证新发现的遗传机制，课题组进行了一系列模拟，并在同为同倍体杂交物种的动物——一种达尔文雀身上进行检验。
“这种达尔文雀的鸟喙大小和体型与它们的‘爸爸’‘妈妈’有明显差异。因为这些不同性状，它们与父母间迅速建立起生殖隔离，从而成为新杂交物种。”王则夫告诉《中国科学报》。
按研究虎榛子时筛选成种基因的方法，课题组将杂交物种与“爸爸”“妈妈”的基因组进行了比较，成功筛选出一系列与前述表型差异有关的基因。
图6：一种达尔文雀的杂交物种形成示意图。（图片来源：刘建全课题组）
“这表明我们的遗传模型有很高的普适性。”王则夫表示，本次研究发现的分子遗传机制，同样适用于其它杂交物种形成的案例。
将同质园实验、体内体外生理实验、基因组分析结果等一一道来后，这项研究得到了“方法详实、手段全面”的审稿意见。有匿名专家认为，这一系列流程与方法有望成为今后研究同倍体杂交物种的“金标准”。
“该研究不仅为植物同倍体杂交物种形成研究提供了绝佳范例，而且发现少数几个基因的改变足以导致新物种的形成。”中科院植物所研究员孔宏智告诉《中国科学报》。
“一方面，自然界中网状进化的发生是非常容易的，分类学和生物多样性研究需要充分考虑网状进化对性状和生物环境适应性的影响；另一方面，对物种形成机制的研究需要采用综合手段。”孔宏智点评道。
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【胡歌、古天乐也没想到，有一天会被命名新发现的新物种】
古天乐胡歌是娱乐圈著名的慈善达人，万万没想到，他俩有一天居然能合体变成一种新昆虫。
日前，在世界生态学期刊中发布的一篇文章里，一种在中国四川省发现的叉襀科新物种正式以胡歌、古天乐的名字命名为胡古叉襀。以此来致敬胡歌与古天乐对中国西部山区环境的保护。
在介绍该物种的这篇文章中写道，遵循《国际动物命名规约》(第4版)第31.1.2条款，这个在中国西南地区甘孜藏族自治州发现的新物种，以胡歌姓名的拼音“Hu Ge”、古天乐姓名的拼音“Koo Tin-lok”加上拉丁化后缀“-orum”命名。
此外，文中还提供了一张胡古叉襀的地理分布图。
新物种的发现势必会对我国环境发展作出新贡献，而胡歌与古天乐在公益事业上做的贡献，也的确是得到了官方的肯定。
其实，用明星名字来给昆虫命名极其罕见。因为之前，一些经常做公益或对社会有重大贡献的名人，以他们的名字命名的，通常是一颗“小行星”。
如以香港TVB创办人，知名爱国商人慈善家邵逸夫（1907～2014）名字命名的“邵逸夫星”；以诺贝尔奖获得者屠呦呦命名的“屠呦呦”星等。
古天乐胡歌是娱乐圈著名的慈善达人，万万没想到，他俩有一天居然能合体变成一种新昆虫。
日前，在世界生态学期刊中发布的一篇文章里，一种在中国四川省发现的叉襀科新物种正式以胡歌、古天乐的名字命名为胡古叉襀。以此来致敬胡歌与古天乐对中国西部山区环境的保护。
在介绍该物种的这篇文章中写道，遵循《国际动物命名规约》(第4版)第31.1.2条款，这个在中国西南地区甘孜藏族自治州发现的新物种，以胡歌姓名的拼音“Hu Ge”、古天乐姓名的拼音“Koo Tin-lok”加上拉丁化后缀“-orum”命名。
此外，文中还提供了一张胡古叉襀的地理分布图。
新物种的发现势必会对我国环境发展作出新贡献，而胡歌与古天乐在公益事业上做的贡献，也的确是得到了官方的肯定。
其实，用明星名字来给昆虫命名极其罕见。因为之前，一些经常做公益或对社会有重大贡献的名人，以他们的名字命名的，通常是一颗“小行星”。
如以香港TVB创办人，知名爱国商人慈善家邵逸夫（1907～2014）名字命名的“邵逸夫星”；以诺贝尔奖获得者屠呦呦命名的“屠呦呦”星等。
【ExoMars首次在火星周围检测到氯化氢】
日前，发表在《Science Advances》上的两项新研究表明，研究人员利用来自Trace Gas Orbiter的数据揭示了他们在火星周围发现一种从未见过的气体的证据。据悉，新发现的气体--氯化氢是在火星大气中发现的第一个卤素气体，它的出现似乎跟季节变化有关，但这一发现最终引发的问题比解答的问题要更多。
一颗行星的大气层似乎不是研究的超级重要的东西，尤其是在像火星那样稀薄的大气层的情况下。虽然火星的大气可能不足以支持其表面的生命，但它仍可以作为一个表明火星表面正在发生什么进程的指标。在火星大气中发现氯化氢的兴奋之处在于，它表明水曾经（或现在）是火星气气学的重要组成部分。
“你需要水蒸汽来释放氯，你需要水的副产品氢来形成氯化氢。水是这种化学物质的关键，”研究报告的论文合著者Kevin Olsen在一份声明中说道，“我们还观察到灰尘的相关性：当灰尘活动加剧时，我们看到了更多的氯化氢，这一过程跟南半球的季节性变热有关。”
但这到底意味着什么呢？还很难说。不管产生这种气体的是什么，似乎都跟南半球的夏季有关，但除此之外，很难确定导致这种气体产生的一连串事件。
在第二篇论文中，研究人员还揭示了对这颗行星大气中氘和氢的比值的测量表明，在这颗行星的历史中，大量的水流失了。这支持了火星曾经有丰富的水甚至可能在其表面有大量的湖泊、河流和海洋的观点。
日前，发表在《Science Advances》上的两项新研究表明，研究人员利用来自Trace Gas Orbiter的数据揭示了他们在火星周围发现一种从未见过的气体的证据。据悉，新发现的气体--氯化氢是在火星大气中发现的第一个卤素气体，它的出现似乎跟季节变化有关，但这一发现最终引发的问题比解答的问题要更多。
一颗行星的大气层似乎不是研究的超级重要的东西，尤其是在像火星那样稀薄的大气层的情况下。虽然火星的大气可能不足以支持其表面的生命，但它仍可以作为一个表明火星表面正在发生什么进程的指标。在火星大气中发现氯化氢的兴奋之处在于，它表明水曾经（或现在）是火星气气学的重要组成部分。
“你需要水蒸汽来释放氯，你需要水的副产品氢来形成氯化氢。水是这种化学物质的关键，”研究报告的论文合著者Kevin Olsen在一份声明中说道，“我们还观察到灰尘的相关性：当灰尘活动加剧时，我们看到了更多的氯化氢，这一过程跟南半球的季节性变热有关。”
但这到底意味着什么呢？还很难说。不管产生这种气体的是什么，似乎都跟南半球的夏季有关，但除此之外，很难确定导致这种气体产生的一连串事件。
在第二篇论文中，研究人员还揭示了对这颗行星大气中氘和氢的比值的测量表明，在这颗行星的历史中，大量的水流失了。这支持了火星曾经有丰富的水甚至可能在其表面有大量的湖泊、河流和海洋的观点。
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