海龙的基因演化之谜被揭开

海龙（Phyllopetryx taeniolatus）生活在澳大利亚西部和南部的海岸。一个由康斯坦茨大学的进化生物学家Axel Meyer参与的国际团队现在已经找到了海龙的一些外部特征的遗传基础，比如它没有牙齿和它独特的叶状附属物。该小组还在海龙的基因组中定位了性别决定基因。该研究于2021年8月18日发表在《科学进展》上。

海龙与海马、琵琶鱼同属Syngnathidae家族。它们的名字指的是它们身体的龙形和它们特殊的叶状皮肤附属物的壮观色彩。它们被认为是伪装专家，因为它们有能力模仿海藻的外观。像Syngnathidae家族的其他成员一样，海龙表现出特殊的适应性和行为。它们有一个管状的无齿嘴，且缺乏鱼类典型的腹鳍和骨盆鳍以及鳞片，而是有一个覆盖整个身体的骨质外壳。

干海马通常被用于传统药物，它们不与一般水生动物一样水平游泳，而是在珊瑚礁和沿海浅水区缓慢滑行，几乎是垂直滑行--像一匹马--头部向下弯曲。它们的无柄尾巴可以用来抓紧东西。像其他海马物种一样，海龙的雄性负责保护附着在它们身体外面的亮粉色的蛋，直到它们孵化。

来自中国、新加坡、日本和德国的五个团队的研究人员在进行基因组测序和研究海龙的其他外部特征的遗传基础的同时，将工作重点放在了海龙的性别决定、无牙和新进化的皮肤附属物上。由位于广州的中国科学院Lin Qiang教授领导的研究小组表明，一系列基因负责这一进化发展，这些基因通常控制着鳍的发展。因此，海龙的叶状皮肤附属物是高度改变的鳍状物。

像海马一样，海龙也是无牙的。它们用长长的鼻子吸食它们的食物，即小的甲壳类动物，并将它们整个吞下。基因组分析显示，在海马的亲属中，也缺少几个有助于其他鱼类以及人类牙齿发育的基因。研究小组通过关闭斑马鱼的scpp5基因来测试关于相应的假设，斑马鱼是一种经过充分研究的具有咽部牙齿的模式生物。正如预期的那样，突变的鱼显示出牙齿减少。因此在分子生物学CRISPR-Cas实验中证明了负责牙齿缺失的基因的功能。

同样典型的是，海马家族的雄性成员照顾受精卵直到它们孵化。海马的雄性已经发展出育雏袋，但老海龙种的雄性仍将粘稠的卵明显地放在尾巴上。雌性将卵产在雄性身体的这个特殊位置上，然后由雄性海龙带着到处跑，从而保护它们不被捕食。一般来说，雄鱼照顾受精卵比雌鱼更常见，尽管这种特殊形式只在海马家族成员中进化。

在这种情况下，研究人员寻找以前在海龙中未知的性别决定机制。总的来说，在鱼类中很难对性别决定进行定位，因为在大多数情况下，它们没有特殊的性染色体，如哺乳动物的X和Y染色体。研究小组发现，海龙的性别决定的分子基础在穆勒氏激素中，正如以前在海马中也有记录。