看！本周Nature封面上有一只海马～

今天新鲜出炉的Nature封面

研究员Axel Meyer讨论海马的特征和基因。

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有关海马的基因组分析揭示了海马所具有的独特特性（如体型似马和雄性怀孕）的遗传基础。该研究The seahorse genome and the evolution of its specialized morphology发表在本周《自然》杂志上，它重点突出了海马基因组的演化情况，表明海马这个族群大约在1.04亿年前分化出来，其基因组演化速率高于其近亲，比如海龙。

海马与其近亲的演化树。

Venkatesh et al.

作为动物演化活力的缩影，海马具有大量使之不同于其它鱼类和动物的醒目特征。例如，海马拥有长长的管状吻部，嘴巴小，无牙齿，而且是雄性怀孕，胚胎在育儿囊中发育。中国科学院南海海洋研究所的石琼，康斯坦茨大学Axel Meyer，新加坡科技研究局的Byrappa Venkatesh及团队对虎尾海马(Hippocampus comes)的基因组进行测序并分析，以了解是哪些基因组成分导致其出现这些独特特征。他们还将测序结果和其近亲直立海马（Hippocampus erectus），以及其他辐鳍鱼进行了对比。

虎尾海马。

Venkatesh et al.

作者报告称，在虎尾海马的基因组中有6种pastn基因，处在同一簇中。pastn基因与其它鱼类孵化胚胎相关，有五种在雄性海马育儿囊中高度表达，而且还观察到一些他们认为可能影响海马体型演化的调控基因的表达发生变化。有趣的是，这6中pastn基因在雌性月光鱼（Xiphophorus maculatus）体内表达，导致月光鱼以卵胎生方式繁殖。

海马和其他几种鱼类体内pastn基因的种类和表达程度。

Venkatesh et al.

脊椎动物基因中有很多保守非编码序列，这些序列对基因表达起着调控作用光。海马和其他鱼类比起来，保守非编码序列大量缺失，可能是其演化出特殊体态的原因。此外，可能负责形成矿化牙齿的基因缺失被认为导致形成了虎尾海马现有的口鼻形状，从而使其头部看起来像马。

海马的另外一项特征是没有腹鳍和尾鳍，靠快速摆动背鳍和胸鳍游动。过去的研究已探明tbx4基因有调控后肢/腹鳍发育的作用，基因中被敲除tbx4的斑马鱼就没有腹鳍。研究员发现海马谱系缺失tbx4基因，并认为这可能是导致其丧失腹鳍的一个原因。

野生型和tbx4敲除的斑马鱼对比。

Venkatesh et al.

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想了解海马的更多奥秘，点击“阅读原文”阅读论文

The seahorse genome and the evolution of its specialized morphology

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