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水里活得好好的 魚類為何要“登陸”？
（神秘的地球uux.cn報道）據長江日報（記者 周劼 通訊員 孫慧）：魚類為登陸準備了3億年。中科院水生所何舜平團隊的水里研究入選2021年度“中國生命科學十大進展”。
人從哪里來，活得好好何恐龍從哪里來，登陸一切脊椎動物從哪里來？水里生命的演化史告訴我們，陸地上的活得好好何一切脊椎動物其實都是從水里來的，用通俗的登陸話說，都是水里從魚變的。這是活得好好何生命演化歷程中的一個大事件，直接關乎陸地動物起源研究。登陸日前，水里中科院水生所何舜平研究員團隊聯合其他單位科研團隊，活得好好何找到了距今4億3500萬年“水中陸生”的登陸魚類基因密碼，“破譯”了水生向陸生生命演化的水里遺傳創新機制。這項研究也于日前入選了2021年度“中國生命科學十大進展”。活得好好何
“這是一項持續了28年的研究”，昨天，在中科院水生所辦公室，何舜平接受本報記者采訪時表示，時間長、課題意義重大、工作量大、合作團隊優秀，是該課題取得重大突破的關鍵要素。“重大突破”里就包含了很多顛覆以往認知的成果。比如肺和鰾的關系。
魚類是用鰓-鰾呼吸的，陸上的生物是用肺呼吸的。按照以往的觀點，鰾早于肺，用鰾呼吸的魚類上岸后再演化出肺，這個時間節點大概在距今1億年前。肺魚-娃娃魚（四足魚類）-恐龍，便是我們熟知的演化樹。而何舜平的研究表明，肺其實早于鰾，一種所有硬骨魚的共同祖先魚已經具備了“原肺”，“原肺”在那些登陸的魚類中繼續演化成更成熟的肺，而在其他大部分硬骨魚中則特化成魚鰾。所以，1億年前的肺魚祖先不是魚類棄水上岸的起點，而在4億3500萬年前硬骨魚的祖先就為登陸做好了準備。只不過肺的呼吸功能在以肺魚代表的肉鰭魚內得到進一步加強，到四足動物最終完善而成功登上了陸地。
在海洋里過著安穩小日子（恒溫、環境穩定）的魚怎樣登陸“變”成風餐露宿、挨餓受凍（變溫、復雜環境）的陸地爬行動物？何舜平解釋說，當時一群活躍在水底或淺灘的魚類，已經變異出了調控四肢運動靈活性的基因功能元件，又能用原肺呼吸，而且還演化出心肺雙循環系統，等到機緣巧合（生命演化的多向性），一個潮退江平、月黑風高的夜晚，它們躍出海岸，用四足快速爬入內陸，肺的功能讓它們具有空氣呼吸和空氣嗅覺的能力，成功擺脫水的桎梏，也讓它們很快適應了涼風習習、日曬雨淋的陸上環境，看著太陽東升西落，它們有了一種探險后找到新家園的“快樂”。說“快樂”并非人類想象出的感覺。何舜平說，在肺魚基因組里已經找到了最早的抗抑郁基因，說明它們也經歷了一次冒險后的心理演化。
這項研究基于大規模的古代魚、古代真骨魚類的基因測序、RNA測序以及交叉整合基因組學、計算生物學和分子生物學等學科手段，單單肺魚全基因組測序，就高達400多億對堿基（40Gb），是人類（3Gb）的十多倍，為迄今人類所測序的最大基因組序列。他們還解析了多鰭魚、匙吻鱘、弓鰭魚和鱷雀鱔等物種的基因組。這些基因測序有效彌補了以往生物演化主要依賴化石線索的缺陷。
上面提到的這些魚都屬于現生硬骨魚類，它們都是最早從水里上岸的有頜硬骨魚類祖先的分支后代，它們身上隱藏著祖先登陸演化所遺留的基因密碼，有“活化石”之稱。
正是通過對它們的基因比較，何舜平團隊找到了陸生脊椎動物起源過程中伴隨著的兩大適應性功能形態演化事件——魚鰭演化為四肢及鰓式呼吸演化為肺式呼吸的重要線索，同時也找到了大腦、心臟等多個器官在登陸過程中的遺傳變異基礎，這些都從不同角度揭示了脊椎動物水生到陸生的轉變之謎。
該課題兩篇研究論文以封面故事在國際頂級學術刊物《細胞》上同期在線發表。何舜平研究員為這兩篇論文的共同通訊作者，楊連東副研究員為這兩篇論文的共同第一作者，姜海峰博士為第一篇論文的共同第一作者，中國科學院水生生物研究所為第一篇論文的第一完成單位。
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