近日,，基因組所聯(lián)合中科院海洋所共同發(fā)表軟體動物系統(tǒng)演化新進展。該研究首次構(gòu)建了掘足綱（Scaphopoda）貝類染色體水平基因組,，并在系統(tǒng)基因組學(xué)水平證實了Diasoma假說（即掘足綱-雙殼綱為姐妹群）,，解決了長達半個世紀(jì)關(guān)于掘足綱分類地位的爭議,。相關(guān)研究成果以題為“Scaphopoda is the sister taxon to Bivalvia: Evidence of ancient incomplete lineage sorting”發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊（The Proceedings of the National Academy of Sciences）》上。

軟體動物門起源于寒武紀(jì),，是僅次于節(jié)肢動物門的第二大動物門類,，也是海洋中種類最多的動物類群，分為8個綱：腹足綱（Gastropoda）,、雙殼綱（Bivalvia）,、頭足綱（Cephalopoda）、掘足綱（Scaphopoda）、單板綱（Monoplacophora）,、多板綱（Polyplacophora）,、溝腹綱（Solenogastres）和尾腔綱（Caudofoveata），各綱具有極其多樣的身體模式（body plan）,。長期以來,，基于古生物學(xué)、形態(tài)學(xué)和分子證據(jù)提出的軟體動物系統(tǒng)發(fā)育假說之間存在許多沖突,，導(dǎo)致綱與綱之間的演化關(guān)系仍存在爭議,，尤其是關(guān)于掘足綱的分類地位一直懸而未決。

圖 | 掘足綱生物Siphonodentalium dalli雄性(左)雌性(右)和關(guān)于掘足綱位置的假說

該研究構(gòu)建了掘足綱兩大分支代表種--角貝目的Pictodentalium vernedei和梭角貝目的Siphonodentalium dalli高質(zhì)量基因組,，并通過全基因組數(shù)據(jù)結(jié)合化石證據(jù),，系統(tǒng)解決了軟體動物不同綱之間的演化關(guān)系：明確了掘足綱與雙殼綱的姐妹群關(guān)系（Sister taxa）,，證實了半世紀(jì)前由John Pojeta和Bruce Runnegar等人提出的Diasoma假說的正確性,；重新厘清了寒武紀(jì)爭議化石的分類地位，例如Anabarella,、Watsonella和Mellopegma現(xiàn)可歸為Diasoma的干群（Stem group）,；查明了古老的不完全譜系分選事件（Incomplete lineage sorting,，ILS）是導(dǎo)致掘足綱系統(tǒng)演化地位難以解決的根本原因,。相關(guān)結(jié)果對進一步理解貝類早期演化、寒武紀(jì)生命大爆發(fā)和生物多樣性起源具有重要的指示意義,。

圖 | 軟體動物主要譜系的分化時間與方法學(xué)策略的選擇

中國科學(xué)院海洋研究所宋浩副研究員為論文第一作者,，中國科學(xué)院海洋研究所博士研究生王雨男、基因組所副研究員邵浩靖,、中國科學(xué)院海洋研究所碩士研究生李卓卿,、基因組所科研助理胡品立為文章共同第一作者，中國科學(xué)院海洋研究所王海艷研究員為通訊作者,，美國阿拉巴馬大學(xué)Kevin Kocot教授為共同通訊作者,。中國科學(xué)院海洋研究所張濤研究員和布里斯托大學(xué)Jakob Vinther教授等人參與論文的部分研究工作。該研究得到了國家自然科學(xué)基金項目等項目聯(lián)合資助,。

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https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2302361120