物种起源

球金龟成球行为的功能形态机制与演化历程

中国科学院动物研究所白明、顾奇等人高精度刻画了球金龟球形行为起源和适应性进化历程。相关成果发表于《通讯生物学》（Communications Biology）。自然界中部分动物具有成球行为（Conglobation），它们可以在遇到危险时将身体卷曲成球，像犰狳、穿山甲、刺猬、球马陆、球鼠妇等，这些动物都是依赖多个体节的卷曲形成紧密球形，保护了身体腹面、足等脆弱部位。球金龟是生活于白蚁巢、枯枝落叶层和朽木中等隐秘生境的一类罕见甲虫，并不是全部球金龟都可以形成紧密球形。这一研究对球金龟全球样本、现生和绝灭种类开展了全面系统总结，为动物行为的表型演化及功能形态学研究提供了范例。

球金龟的成球行为（图片来源于中国科学院动物研究所网站）

球金龟成球行为进化主要研究内容（图片来源于中国科学院动物研究所网站）

枯叶蛱蝶的进化和多样性研究

北京大学张蔚课题组以枯叶蛱蝶属为例揭示山地生物多样性演化和遗传机制。相关成果发表于《细胞》（Cell）。通过采集枯叶蛱蝶属的13个地理种群样本及其他蛱蝶科样本，对共计21属105份蝴蝶标本进行基因组重测序，追溯了枯叶蛱蝶属的起源。系统发育、种群遗传结构及历史种群数量的分析结果表明，枯叶蛱蝶属在系统发生树上形成单系，各物种存在较为独立的遗传背景，多个种群曾随地球温度下降而出现种群数量的减少。综合系列分析结果，文章提出，由于青藏高原隆升形成的丰富山地微环境促进了枯叶蛱蝶属物种分化，使喜马拉雅山脉东部地区成为枯叶蛱蝶属的分化中心。

甘草族分类与进化研究

中国科学院华南国家植物园植物中心段磊、陈红锋等人在甘草族分类与进化研究中获得进展。相关成果发表于《系统学与进化杂志》（Journal of Systematics and Evolution）。豆科甘草属植物是重要的生物资源，且是大宗中药材之一。这类植物的药用甘草种类含有多种次生代谢物，其中甘草酸与甘草苷有祛痰止咳、益气补中、调和药性等功效。在甘草属内，根部含有甘草酸的种类才具有药用价值，而这一性状在属内独立起源2次。中亚特有的三叶甘草属Meristotropis应被并入甘草属，由此甘草属包含13个种。文章同时将含甘草酸的粗毛甘草、甘草（乌拉尔甘草）和胀果甘草处理为洋甘草Glycyrrhiza glabra的变种，且归并了数个存疑种。

绿色植物起源之前是否存在传粉现象

中国科学院昆明植物研究所任宗昕等人就水生环境中的传粉现象进行了评述和展望。相关成果发表于《科学》（Science）。传粉现象在红藻中的发现，极大地扩展了依赖于动物传粉类群的范围；红藻类起源于12亿年前，而等足目甲壳动物起源于3亿年前，因此，这种原始的传粉互利关系可能已经存在了3亿年甚至更长时间；由于红藻类物种多样性高，因此这类传粉现象在海洋中普遍性可能很高，意味着大量这样的互作关系可能尚未被揭示出来。大多数的红藻生长在海岸带，而这些环境恰恰是人类干扰和气候变化影响最大的区域之一。这些海洋里重要的互作关系在人类尚未认知的时候，可能已经受到了全球变化的严重威胁。

华南近海发现2个鱼类新物种：南海海蛾鱼和中华海蛾鱼

中国科学院南海海洋研究所林强团队在我国南海和东海近岸海域发现了2个海蛾鱼新种，分别命名为南海海蛾鱼（Spinipegasus nanhaiensis sp. nov.）和中华海蛾鱼（Pegasus sinensis sp. nov.）。相关成果相继发表于《动物分类学》（Zootaxa）和《动物学研究》（Zoological Research）。海蛾鱼是一类小型底栖的海洋硬骨鱼类，隶属于海龙目，海蛾鱼科，广泛分布于从南非到夏威夷的印度—太平洋温带和热带近岸海域。研究团队通过对海蛾鱼科物种的线粒体基因组测序，基于系统进化分析发现海蛾鱼属（Pegasus）和宽海蛾鱼属（Eurypegasus）形成姐妹群，两者的亲缘关系更近，而棘海蛾鱼属（Spinipegasus）则聚类在海蛾鱼属和宽海蛾鱼属之外。

南海海蛾鱼的正模标本，骨染色对比图及样本采集地点（图片来源于中国科学院南海海洋研究所网站）

中华海蛾鱼采集地点，正模标本和系统进化树（图片来源于中国科学院南海海洋研究所网站）

兰科植物叶绿体基因组解析研究

中国科学院武汉植物园胡光万等人在兰科广义虾脊兰属（C a l a n t h e s.l.）植物完整质体基因组、比较基因组学和系统发育分析研究上取得进展。相关成果发表于《BMC植物生物学》（BMC Plant Biology）。虾脊兰属（Calanthe R. Br.）、黄兰属（Cephalantheropsis Guillaumin）和鹤顶兰属（Phaius Lour）三者近缘，组成树兰亚科下一单系类群。为确定虾脊兰属与鹤顶兰属的系统关系，研究人员对6个虾脊兰属和2个鹤顶兰属植物的质体基因组进行测序分析，并重建了虾脊兰组植物的系统发育关系。研究结果对阐明完整质体的多样性、物种鉴定、系统发育及兰科植物物种间的进化关系具有重要意义。

揭秘雄性昆虫“恋爱”密码

浙江大学农业与生物技术学院沈星星、黄健华等人发现昆虫基因组内存在大量的水平转移基因，并发现“飞来”的外源基因对昆虫求偶起到重要作用。相关成果发表于《细胞》（Cell）。这是水平转移基因（HGT）影响动物求偶行为的首次报道。相比野生型小菜蛾，突变体小菜蛾后代数量减少了约70%，但是突变体小菜蛾的生长发育，如体长、生殖器官等均未受影响。行为学实验验证发现，突变体小菜蛾雄虫对雌虫的求偶欲望显著降低。也就是说，一旦缺少这个基因，雄虫求偶能力就急剧下降。文章证实了HGT基因LOC105383139有助于增强雄虫对雌虫的求偶行为，发现了细菌帮助昆虫求偶的“成人之美”新机制。

企鹅的演化历程与适应环境的分子机制

中国科学院昆明动物研究所张国捷等人对企鹅的演化历程、环境适应与响应这3个方面进行了分析。相关成果发表于《自然·通讯》（Nature communications）。大约六千万年前，企鹅失去飞行能力，转而具备鸟类中最强的潜泳能力。由于企鹅具有适应海洋生态系统和极端生态系统的形态、生理等特征，因此它是研究生物二次适应水生环境的范例，也是研究生物适应地球极端环境的重要对象。企鹅作为全球变化对生态系统健康影响的哨兵，对环境变化非常敏感。六千多万年以来，企鹅的体形逐渐趋向小型化；喙、四肢等形态特征逐渐转变为更适合海洋环境的特征；企鹅的物种数目由于冰期事件的影响，与温度也呈现了相反的变化趋势。