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分子约会追踪蟑螂历史回到最后超级大洲

发布日期:2018-05-15

新基因组研究中使用了100多种蟑螂。信用:Cameron Richardson和Nathan Lo

蟑螂是如此强壮,这是一个流行的笑话,他们早在人类初次出现之前就已经占领了地球 - 并且在我们通过核战争歼灭彼此很久之后,它甚至可能会超过我们。

但是现在,研究人员已经利用最新的基因组数据获取了他们进化历史中最详细的信息。

拥有大量基因组信息的冲绳岛科学技术研究所教授Thomas Bourguignon领导的研究小组进行了首次分子测年,以获得蟑螂生物地理历史上最清晰的图像。

他们追溯了蟑螂的关键进化时间点 - 几乎在3亿年前,当地球的质量被组织到Pangea超大陆时。

这种蟑螂的化石记录表明,大部分现存的家庭在Pangea(开始〜200Ma)和Gondwana内大陆分离开始之前(〜135Ma)进化。

“我们的研究结果表明,现存的蟑螂家族已经进化了多达约1.8亿年,”布吉尼翁说。 “通过使用本研究中抽取的现有属的已知分布重建蟑螂的祖先分布,我们发现大陆分裂对蟑螂生物地理学产生重要影响的证据。”

为此,他们根据119种蟑螂物种的完整线粒体基因组(估计有13种白蚁,7种螳螂和其他多种蟑螂),估计了所有活蟑螂家系的分化时间。

他们的估计表明,蟑螂的最后一个共同祖先出现在大约2.35亿年前的化石证据之前。这是大约9500万年前,在大约1亿4千万年前的白垩纪时期以及在盘古分裂之前,现代蟑螂出现的第一批化石。

由于蟑螂不能飞得很远,而且大部分地区都会受到陆地上的限制,所以这项研究更吸引人的一个方面就是将蟑螂分歧时间与地球地质历史进行比较。

作者推测,就像乘坐木筏一样,蟑螂通过从Pangea过渡期间发生的地震大陆漂移扩散到全球的每个地方。许多姊妹蟑螂血统证明了这一点,这些cock line血统在冈瓦纳分离之前就有分歧,并在各自的大陆板块上多样化。但是,除此之外,在年轻的蟑螂谱系中,他们的确发现了澳大利亚和印度尼西亚附近地区的越洋扩散迹象。

“我们相信,我们的结果指出,在决定全球蟑螂分布时,牧草(大陆漂移)扮演重要角色,”布吉尼翁说。 “在全球范围内,化石记录也符合我们的假设。”

该研究强调了大陆漂移在塑造现代昆虫分布方面的重要性,并为将来的蟑螂生物地理学研究提供了新的框架。

出版物:Thomas Bourguignon等,“Transoceanic dispersal and plate tectonics shaped global cockroach distributions:evidence from mitochondrial phylogenomics,”Molecular Biology and Evolution,2018; DOI:10.1093 / molbev / msy013

资料来源:牛津大学Joseph Caspermeyer