具最大動物基因組的魚

肺魚是名副其實的“活化石”，而且是現(xiàn)存所有魚類中和人類演化關(guān)系最接近的。約4.2 億年前，人類還和肺魚有一個共同的老祖先物種，之后，人類的祖先登上陸地，肺魚的祖先選擇留在水里。

早在2018年，一群德國科學家對來自美洲、非洲和澳大利亞的肺魚進行細致研究后發(fā)現(xiàn)，雖然都是肺魚，但它們的差異還挺大。例如，澳大利亞肺魚有著粗壯的肉鰭，而南美肺魚的肉鰭纖細得多——在水中游動時就像四根晃動的面條。更神奇的是，南美肺魚的基因組規(guī)模達到其他兩種肺魚的2倍多。

30多倍

南美肺魚其貌不揚，乍一看還容易被誤認為是蛇，但根據(jù)一項最新研究，南美肺魚的基因組規(guī)模竟然是人類基因組的30多倍，總堿基數(shù)高達910億，是目前已知具有動物基因組中最大的！

肺魚有19條染色體，其中18條都特別巨大——每一條的規(guī)模都堪比人類整個基因組。

有趣的是，盡管肺魚基因組如此龐大，但真正負責合成蛋白質(zhì)的“干活兒”基因只有約2萬個，和人類基因總數(shù)相當。

基因組大，有利有弊

基因組大有利有弊。先說缺點，基因組大，合成DNA更費時、費能量、費原材料。不僅如此，更大的基因組，意味著南美肺魚細胞核和細胞的整體尺寸也要相應(yīng)增加，單個細胞的生長周期就會延長，南美肺魚也就無法快速成長。

龐大的基因組給南美肺魚帶來了超強的適應(yīng)性。它們基因組中的備用基因更多，這讓它們更有希望在環(huán)境劇變時生存下來。同時，更大的基因組把真正重要的基因隱藏了起來。這樣，即便生存環(huán)境讓南美肺魚的基因組承受損傷，相比基因組較小的動物，南美肺魚真正重要的基因受損的比例會更低，這也能提高它們的生存能力。

轉(zhuǎn)座子

南美肺魚的基因組如此巨大，原因竟然是轉(zhuǎn)座子它們體內(nèi)缺乏抑制轉(zhuǎn)座子的機制。這導(dǎo)致它們的基因組都由轉(zhuǎn)座子構(gòu)成，而擁有抑制轉(zhuǎn)座子機制的人類，轉(zhuǎn)座子比例僅為40%。

如果把生物基因組看成一本書，那么轉(zhuǎn)座子就是一些可以隨意復(fù)制自己并插入書本任意位置的機動頁面。如果不加控制，那么隨著轉(zhuǎn)座子的不斷復(fù)制和插入，基因組這本書最終會無比厚重。好在絕大多數(shù)生物都有限制轉(zhuǎn)座子復(fù)制的機制，但南美肺魚幾乎沒有，難怪它們的基因組變得異常巨大。

1600億個堿基對是人類基因組規(guī)模的50倍

盡管南美肺魚的基因組規(guī)模冠絕動物界，但并不是所有生物中最大的。新喀里多尼亞叉蕨以其1600 億個堿基對的基因組規(guī)模，保持著具有最大基因組生物的紀錄。