適應性輻射代表生命樹的快速分支，被認為是生物多樣性的關鍵驅動因素。適應性輻射的研究對于科學家探索物種多樣化形成過程與地史和生態因子的關聯性、解析物種分化的關鍵驅動因子與生態適應機制至關重要。在適應性輻射過程中，與生態和生殖隔離相關的性狀在塑造生物多樣性方面發揮著重要作用。   　　鯉科魚類東亞特有類群是在東亞快速演化的一類天然淡水魚類類群。這一類群包括約44個屬和151個物種，表現出不同的產卵習性，反映了對不同水流條件的適應。這一特有類群的進化輻射被認為是通過產卵習性的改變而演化的，包括從漂流性卵到粘性卵的轉變，以響應江湖復合生態系統的形成。然而，在這種適應性輻射下，支持產卵習性顯著變化的分子機制仍是未解之謎。   　　近日，中國科學院水生生物研究所研究員謝平團隊通過6個產漂流性卵代表種（產漂流性卵翹嘴鲌、鰱、鳙、草魚、青魚和赤眼鱒）和3個產粘性卵代表種（產粘性卵翹嘴鲌、團頭魴、達氏鲌）從生化組成、形態特征、組織化學、多組學分析、免疫熒光定位及抑制劑實驗等層次，全面揭示了支撐鯉科魚類東亞特有類群適應性輻射的關鍵生態特征——魚卵水合作用和粘性形成的分子機制。   　　研究發現，鯉科魚類東亞特有類群漂流性卵通過增加卵黃蛋白的降解以及Ca2+、Mg2+離子的累積來增強水合作用，而粘性卵通過產生粘性層和獨特的第4層來提高卵膜的粘性和硬度。多組學分析和驗證實驗表明，在適應性輻射過程中，粘性卵通過下調“卵黃蛋白原降解途徑”“鋅金屬蛋白酶途徑”“泛素化-蛋白酶體途徑”，以及Ca2+和Mg2+的主動轉運途徑來降低其水合作用。同時，粘性卵通過上調微絲相關蛋白與粘性相關蛋白的交聯、卵膜硬化相關蛋白以及卵巢內糖胺聚糖的生物合成，從而產生粘性。該研究闡明了與淡水魚魚卵水合作用和粘性相關的分子生物學基礎，并明晰了鯉科魚類東亞特有類群適應輻射的關鍵分子機制。本研究提出這些關鍵的魚卵性狀或在這種適應性輻射中祈禱“魔法特征”的作用。   　　相關研究成果以Molecular Mechanisms of Spawning Habits for the Adaptive Radiation of Endemic East Asian Cyprinid Fishes為題，在線發表在Research上。研究工作得到中科院戰略性先導科技專項的支持。