一億年前介形蟲的有性生殖行為

介形蟲是一類具有雙瓣殼的水生微型甲殼類動物，大小通常1 毫米左右，在地球上已經(jīng)生存了將近5 億年。自奧陶紀以來，介形蟲就是地質(zhì)記錄中最豐富的節(jié)肢動物化石之一。介形蟲化石不僅具有重要的生物地層學意義，是油氣勘探中不可或缺的化石門類之一，而且在古環(huán)境重建和生物演化研究中也扮演著重要的角色。然而，絕大多數(shù)介形蟲化石只保存有鈣化的殼，軟體部分（附肢和身體等）通常難以保存下來。但這些軟體結(jié)構(gòu)往往能夠提供許多重要的古行為學信息，如生殖行為。最近，研究者利用高分辨率顯微斷層掃描技術(shù)對產(chǎn)于白堊紀緬甸琥珀中保存有軟軀體的介形蟲化石標本進行了研究，表明介形蟲利用巨型精子進行有性生殖的行為在一億年前就已存在，同時該結(jié)果也使已知最早的動物精子記錄提前了至少5000 萬年。該枚琥珀重0.676 克，長17.5 毫米、寬13.5 毫米、厚4 毫米，共保存了39 個介形蟲化石標本。介形蟲個體最大0.59 毫米，最小0.24 毫米。這些介形蟲歸屬于三個不同的類群，并含有從幼年到成年的較完整的發(fā)育序列。本研究首次在白堊紀介形蟲化石中發(fā)現(xiàn)介形蟲的巨型精子，其長度至少相當于介形蟲體長的三分之一。該發(fā)現(xiàn)也是已知最早的動物精子記錄，將其化石記錄提前了至少5000 萬年。該化石研究表明與現(xiàn)代介形蟲有性生殖相關(guān)的生殖器官（如抱握器、曾克氏器等）至少在白堊紀中期就已形成，其形態(tài)特征在一億年間沒有發(fā)生改變，同時也進一步表明介形蟲的這種利用巨型精子進行有性生殖的行為在一億年前就已存在，為生殖行為的演化停滯現(xiàn)象提供了一個重要實例。本研究還認為這種包含巨型精子的復(fù)雜生殖行為提高了介形蟲交配的成功率，促進了非海相介形類在晚中生代的輻射演化。通過與現(xiàn)生介形類的生活環(huán)境對比，研究認為這些介形蟲當時生活在靠近海邊的潟湖環(huán)境中。

（Proc.R.Soc.B 287:20201661）

家犬與人強迫癥存在顯著的遺傳趨同

強迫癥是一種異質(zhì)性極高的精神疾病，其表型、遺傳和病因均具有明顯的多樣性，使得在人類群體中探索強迫癥的潛在遺傳和生物學機制異常困難。家犬作為最早馴化的一種家養(yǎng)動物，在自然條件下亦受到強迫癥的折磨，且與人類強迫癥具有多種相似表型。因此，開展家犬強迫癥的遺傳和細胞學研究將有助于闡明兩者強迫癥共享的生物學機制。近期，研究者針對轉(zhuǎn)圈行為這一家犬強迫癥的代表性表型，在兩個獨立犬種中（比利時馬里努阿犬和昆明犬）開展了表型鑒定和全基因組測序工作。通過群體分化和全基因組關(guān)聯(lián)分析篩選到11 個候選強迫癥風險基因，且這些基因與人類全基因組關(guān)聯(lián)研究揭示的強迫癥關(guān)聯(lián)基因有顯著重疊，證實了人類和家犬強迫癥的顯著遺傳趨同性。進一步的基因表達分析和功能驗證表明兩個強迫癥候選風險基因PPP2R2B 和ADAMTSL3 可顯著影響樹突棘的發(fā)育、密度和形態(tài)，提示樹突棘發(fā)育與功能改變可能參與了人和家犬共享的強迫癥發(fā)病機制。研究揭示了人和家犬強迫癥在遺傳和細胞生物學方面的趨同性，提示家犬或可作為包括強迫癥在內(nèi)許多人類疾病研究的模型物種。

（Science Bulletin，https://doi.org/10.1016/j.scib.2020.09.021）