第一个水母基因组揭示了复杂身体规划的古老开端

水母经历了惊人的蜕变，从生长在海底的小珊瑚虫，到带着刺人的触须游动。这种变形对它们有利，它们引导水母度过了地球上物种5亿多年的大规模灭绝。

加州大学戴维斯分校文学与科学学院古生物学助理教授德说：“无论它们做什么都对它们有用。

首次对水母基因组的深入研究——月亮水母Aurelia aurita——揭示了这种成功生存策略的起源。Aurelia基因组于12月3日在线发表在《自然生态与进化》杂志上，表明早期水母可以恢复现有基因，从息肉变成美杜莎。结果表明，动物可以很容易地进入新的生态位并形成它们。

基因组研究的首席研究员Gold说：“这些结果进一步证明，进化不一定会使遗传密码变得更加复杂。“水母可以利用许多在简单动物身上发现的相同基因，构建一个庞大而复杂的生活史。”

研究团队由Gold领导，他是加州理工学院的博士后研究员，也是加州大学圣地亚哥分校Kavli Brain和Brain Research Institute的项目科学家Takeo Katsuki。

基因组：多用途工具

水母来自动物家族中最古老的分支之一，棘皮动物门，包括珊瑚和海葵。水母可能是第一个在公海上靠肌肉驱动的游泳者。它们出现在前寒武纪时代，这是寒武纪动物生命爆发前地质和生态发生重大变化的时期。

在水母进化的某个阶段，水母获得了从固定珊瑚虫到游动水母的过渡能力。这种转变涉及水母的神经系统、肌肉和武器的重大变化，也就是蛰人动物的蛰人细胞。研究人员发现，为了实现这一目标，水母的生命阶段通常与息肉中现有的发育基因网络和细胞类型合作。此外，根据研究报告，Aurelia似乎使用了许多在苍蝇和人类等动物身上发现的相同基因来模拟它们不同的生命阶段。所有这些动物都有一个共同的祖先，尽管它是一个古老的祖先。)

关于科学家在水母基因组中发现了什么，还有第二种更有争议的解释。或许，月球水母基因组与“高等”动物的相似性表明，棘皮动物最初有一个水母生命阶段，而珊瑚、海葵等动物则消失了。

“我们的结果无法区分这两种情况，”Gold说。如果第二个假设被证明是正确的，“游泳，食肉动物可能比我们想象的要老。”Gold说，除了进化问题，Aurelia基因组将在许多其他生物领域被证明是有价值的。Aurelia是研究神经系统发育和功能的重要模型，可为动物伤口愈合和再生提供见解。月亮水母也是破坏环境和经济的水母繁殖的罪魁祸首，而且越来越普遍。例如，成群的月亮果冻堵塞了水管，迫使佛罗里达州和瑞典的核电站关闭。更好地理解奥雷利亚遗传学可以为控制花卉提供新的思路。

“在许多方面，前寒武纪晚期的古代海洋看起来与不久的将来的现代海洋非常相似，”Gold说。“这意味着研究水母在过去是如何进化的，可以告诉我们它们对未来的潜在影响。”

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