記者6月9日從中國科學院昆明動物研究所獲悉，該所研究員施鵬團隊與劉振團隊合作，首次從表觀遺傳調控層面揭示了擁有回聲定位能力的不同哺乳動物海馬區存在的分子趨同機制，為理解這一復雜行為的起源進化提供了新視角。研究論文日前在線發表於英文期刊《科學中國：生命科學》。

在漫長歷史中，至少有蝙蝠、齒鯨、豬尾鼠等5個遠緣哺乳動物類群獨立形成了回聲定位的本領。盡管這種能力依賴的聽覺系統和神經處理機制在不同物種中高度特化，但展現出驚人的功能相似性，是研究自然選擇如何重復塑造復雜性狀的理想模型。

研究團隊創新性整合染色質可及性測序、轉錄組測序和透射電鏡等技術手段，系統比較中華菊頭蝠、普通長翼蝠等回聲定位蝙蝠與大婁山豬尾鼠的海馬區基因調控特征。

研究發現，這些物種的海馬區存在222個共享開放染色質區域，數量顯著高於隨機預期。共享區域在回聲定位物種中促進形成更復雜的基因調控網絡，與突觸可塑性相關通路密切相關。透射電鏡觀察結果顯示，大婁山豬尾鼠海馬區突觸密度和線粒體密度顯著高於實驗室小鼠，與基因調控網絡預測的功能強化結果一致。

研究還發現，傳統聽覺相關基因在擁有回聲定位能力的哺乳動物海馬區調控網絡中異常活躍，可能參與空間定位等功能構建。

此項研究還突破了傳統研究主要關注蛋白質編碼基因趨同進化的局限，証實非編碼調控區域的進化重復性同樣是行為趨同的關鍵驅動力。

研究確立了大婁山豬尾鼠這一新型模式動物類群的研究價值，其與實驗室小鼠遺傳背景相近，為未來深入解析回聲定位的神經機制提供了理想平台。這一重要成果，不僅為理解復雜性狀的進化機制提供了新范式，也為未來揭示回聲定位的神經編碼原理和演化規律奠定了重要基礎。（記者趙漢斌）

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