海洋生物多样性中心形成与演变机制的比较基因组研究进展*

陈楠生

海洋生物多样性中心形成与演变机制的比较基因组研究进展*

陈楠生1, 2, 3

(1. 中国科学院海洋研究所 海洋生态与环境科学重点实验室 青岛 266071; 2. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室 海洋生态与环境科学功能实验室 青岛 266237; 3. 中国科学院海洋大科学研究中心 青岛 266071)

在大气圈、水圈、岩石圈和生物圈等多圈层相互作用下, 全球范围内海洋生物多样性中心的地理位置、物种组成结构和优势度都呈动态变化。迄今, 海洋生物多样性中心的形成与演变机制在生态、遗传和分子等层面正逐步得到解析。在生态层面, 学界涌现出了物种形成中心、物种汇聚中心、物种重叠中心和物种保存中心等重要科学假说, 解析了生物多样性分布格局的重塑以及生物多样性中心的形成机理; 其中, 地质和洋流等是生物多样性分布格局形成的重要制约因素, 从而形成了类似华莱士区这样具有特殊生物多样性的区域。在遗传层面, 物种种内或种间频繁的基因交流和适应性辐射可以促进生物间不同基因型和表型的重新组合, 衍生出更高更复杂的生物多样性水平, 进而加速了生物多样性中心的形成。在分子层面, 染色体进化、基因组多倍化、超级基因形成、基因复制、基因渗入、水平基因转移、遗传通路的进化和调控元件的进化等分子调控与进化机制可以引发新性状的形成和物种的多样化, 从而推动生物多样性中心的形成。本文重点介绍了比较基因组学方法在揭示海洋生物多样性形成与演变的分子生物学机理方面的研究进展。……