扇貝的性染色體不分化維持了3.5億年。在自然界中，有性生殖是一種廣泛存在又令人費(fèi)解的現(xiàn)象。在已發(fā)現(xiàn)的150余萬種生物中，能夠進(jìn)行有性生殖的種類占了98%以上。性別的起源和進(jìn)化一直被視為生命科學(xué)領(lǐng)域中最吸引人、最熱門的研究方向之一。而性染色體如何產(chǎn)生與演化更是這一領(lǐng)域的核心問題之一。
過去，圍繞著性染色體的演化形成了一種傳統(tǒng)理論。這個(gè)理論認(rèn)為，性染色體起源于普通的染色體，性別決定基因的出現(xiàn)會(huì)引起性染色體間的重組抑制，逐步導(dǎo)致了性染色體的異形性。然而，最近的研究發(fā)現(xiàn)，許多動(dòng)物都存在著沒有明顯分化的性染色體，比如約90%的貝類、魚類以及96%的爬行動(dòng)物的性染色體都沒有分化。
這些發(fā)現(xiàn)引發(fā)了新的疑問：同形性染色體是否只是性染色體走向異形過程中的過渡階段？古老的同形性染色體中是否隱藏著某種能夠維持不分化狀態(tài)的普遍機(jī)制？針對這些問題，科學(xué)家們開始重新審視同形性染色體的演化，并尋找新的解釋。
為了解決這一難題，研究者需要跳出現(xiàn)有的研究框架，將視角轉(zhuǎn)向古老同形性染色體的演化上。在這個(gè)過程中，選擇恰當(dāng)?shù)膭?dòng)物模型變得至關(guān)重要。扇貝作為雙殼貝類中的重要代表，具有高度保守的基因組，成為了研究同形性染色體的理想動(dòng)物模型。
2022年10月24日，中國海洋大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)在《Nature Ecology & Evolution》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于扇貝性染色體演化的重要研究成果。他們發(fā)現(xiàn)，扇貝的性染色體不分化狀態(tài)已經(jīng)維持了3.5億年之久，是已知?jiǎng)游锝缰凶罟爬系耐涡匀旧w。這一發(fā)現(xiàn)打破了過去認(rèn)為同形性染色體不夠古老的傳統(tǒng)觀念。
更令人驚奇的是，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)扇貝的性染色體轉(zhuǎn)換可以通過一個(gè)保守的性別決定增強(qiáng)子的易位來實(shí)現(xiàn)。他們提出了性別決定基因更替的“繼承模型”，解釋了新舊性別決定基因的產(chǎn)生和消亡機(jī)制。這一研究成果不僅提出了性染色體演化的新模型，也指明了性別相關(guān)研究的新方向。
扇貝的性染色體演化研究是中國海洋大學(xué)團(tuán)隊(duì)在動(dòng)物宏觀進(jìn)化領(lǐng)域取得的又一重要成果。通過整合多種技術(shù)手段，他們揭示了扇貝性染色體的演化歷程，為性染色體演化領(lǐng)域的研究提供了新的思路和方法。
扇貝作為雙殼貝類中的代表，其性染色體演化的研究為我們提供了重要的啟示。扇貝的性染色體不分化狀態(tài)的長期保持，以及性別決定基因更替的發(fā)現(xiàn)，為我們深入理解性染色體的演化機(jī)制提供了新的視角和思路。因此，可以說扇貝在性染色體演化中起到了非常重要的作用，堪稱進(jìn)化中的成功之一。
