PNAS：內共生菌記錄著昆蟲物種分化過程

　　從達爾文到杜布贊斯基和邁爾，他們開創性的推動了進化生物學理論的發展。其中，物種形成或者說生物多樣性形成的過程，一直是生物學研究中一個重要的課題。我們看到的物種都是進化的結果，物種形成是一個歷史過程，已經發生或者正在發生。能夠揭示正在發生的物種形成過程，是很困難的。生殖隔離或者說不同種群基因流的情況，可能是唯一的突破口。

　　目前，生物學家主要基于分子標記(比如線粒體、核基因，微衛星等)，利用種群遺傳學的研究方法，來研究此類問題。但往往這些分子標記進化速率不夠快，不能夠清楚的揭示物種分化的過程。

　　最近，一組研究者在PNAS上的兩篇文章對解決這個問題做了很好的嘗試。他們選用了蚜蟲初級內共生菌Buchnera(1)基因組內的一些假基因(pseudogene)做為分子標記。(本人注：之前有研究發現，Buchnera基因組序列的同義突變(synonymous mutation)速率至少是線粒體基因組的2倍。鑒于蚜蟲和Buchnera久遠的共生關系，暗示后者基因組的分子標記可以用于蚜蟲種群遺傳學研究。)在2009年5月的論文中，他們利用這些分子標記清楚的揭示了歐洲西部豌豆蚜(pea aphid)種群基因流的分化過程，暗示3個可能物種的正在形成。在2009年9月的論文中，他們利用同樣的分子標記，擴大了取樣，同樣揭示了豌豆蚜種群輻射式的分化，通過估計分歧時間，發現這些分化發生在3,600到9,500年前;從時間尺度來說，這些潛在物種的分化可能與更新世后的全球變暖和豆科植物的種植分化有關。

　　關于豌豆蚜寄主植物特化和物種分化的研究，之前已有很多，其中也不乏Nature文章。但這兩項工作的漂亮之處，就在于巧妙的利用了進化速率更快的內共生細菌分子標記，從而清楚的記錄了蚜蟲物種分化的過程。那么，利用這個手段，是否可以揭示更多的蚜蟲物種的物種形成過程，以及是否適用于其他與內共生菌有緊密共生關系的昆蟲類群?讓我們拭目以待。