康斯坦茨大学 信用:Unsplash/CC0公共领域 海马是极其糟糕的游泳者
然而令人惊讶的是，它们可以在世界上所有的海洋中找到
根据近360种不同的海马基因组，一组研究人员研究了这些特殊的鱼类是如何在世界范围内如此成功地传播的
基于21个物种的进化树，有可能重建海马在世界范围内的传播路线，并解释新物种何时何地出现
由康斯坦茨大学进化生物学家阿克塞尔·迈耶教授领导的研究团队和来自中国和新加坡的研究人员参与的国际研究合作，从发育生物学的角度，能够确定导致海马成功的因素:它适应环境的速度很快，例如，反复进化皮肤上的棘突，以及它快速的遗传进化速度
研究结果将于2021年2月17日发表在《自然通讯》上
海马属海马大约出现在2500万年前的印度-太平洋地区，来自海龙，它们的近亲
虽然后者通常游得相当好，但海马没有它们的腹鳍和尾鳍，而是进化出一条可缠绕的尾巴，例如，可以用来抓住海藻或珊瑚
早些时候，他们分成两个主要小组
“一组人主要呆在同一个地方，而另一组人则分布在世界各地，”博士说
拉尔夫·施耐德现在是基尔GEOMAR Helmholtz海洋研究中心的博士后研究员，他在阿克塞尔·迈耶的研究小组担任博士研究员时参与了这项研究
在印度-太平洋的原始水域，剩下的物种在一个独特的岛屿环境中多样化，而另一群通过非洲、欧洲和美洲进入太平洋
乘木筏环游世界 为这项研究收集的大量数据使研究小组能够创造一种特别可靠的海马树，显示物种之间的关系和海马的全球传播路线
进化生物学家
施耐德说:“如果你将物种之间的关系与洋流进行比较，你会发现海马是被运送到大洋彼岸的
“例如，如果它们在暴风雨中被带到海里，它们会用抓着的尾巴抓住它们能找到的任何东西，比如一块海藻或一根树干
这些地方是动物可以长期生存的地方
洋流经常将这些“木筏”席卷数百公里的海洋，然后它们降落在海马可以跳下并找到新家的地方
由于海马已经存在了2500多万年，重要的是要考虑到洋流随着时间的推移随着构造板块的移动而改变
例如，大约1500万年前，特提斯海几乎和今天的地中海一样大
直布罗陀海峡位于其西侧，与大西洋相连
在东边，也就是今天的阿拉伯半岛，它通向印度洋
构造变化改变了洋流 例如，研究人员能够强调海马能够在构造板块移动并封闭东部连接之前，通过阿拉伯海在特提斯洋定居
由此产生的向西流向大西洋的水流将海马带到了北美
几百万年后，这个西部连接也关闭了，整个特提斯海洋干涸了
拉尔夫·施耐德:“到目前为止，还不清楚大西洋中的海马是否都起源于阿拉伯海，它们沿着非洲东海岸向南，绕过好望角，穿过南大西洋到达南美洲
我们发现海马的第二代血统也做到了这一点，尽管是后来
" 由于研究小组从每个栖息地收集了20个动物样本，所以也有可能测量个体之间的遗传变异
这通常表明:变异越大，人口越多
“我们可以根据变异的类型来重建它的年龄
这使得计算不同时间点的种群规模成为可能，”进化生物学家解释道
这一计算表明，穿越大西洋到达北美的人口非常少，这支持了这样一个假设，即它可能是由几只被洋流带到那里的动物抓着一只木筏而来的
同样的数据还显示，即使在今天，来自非洲的海马穿越南大西洋，将它们的遗传物质引入南美种群
快速灵活的适应 海马不仅通过随波逐流传播到世界各地，而且惊人地擅长在新的栖息地定居
海马极大地改变了基因组，在整个进化过程中，它们丢失了许多基因，出现了新的基因，或者获得了复制品
这意味着:海马与其他鱼类相比变化非常快
这可能就是为什么不同类型的“骨棘”进化迅速且相互独立，保护海马在某些栖息地免受捕食
一些基因已经被鉴定出对某些物种表现出特殊的修饰，但它们并不是对所有物种都是相同的
多重快速和独立的选择导致了脊椎的发育，虽然相同的基因在这种发育中发挥了作用，但不同的突变是原因
这表明速度较慢的固着海马特别能快速适应环境
这是研究小组给出的海马在开拓新栖息地方面如此成功的主要原因之一
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