PNAS：内共生菌记录着昆虫物种分化过程

　　从达尔文到杜布赞斯基和迈尔，他们开创性的推动了进化生物学理论的发展。其中，物种形成或者说生物多样性形成的过程，一直是生物学研究中一个重要的课题。我们看到的物种都是进化的结果，物种形成是一个历史过程，已经发生或者正在发生。能够揭示正在发生的物种形成过程，是很困难的。生殖隔离或者说不同种群基因流的情况，可能是唯一的突破口。

　　目前，生物学家主要基于分子标记(比如线粒体、核基因，微卫星等)，利用种群遗传学的研究方法，来研究此类问题。但往往这些分子标记进化速率不够快，不能够清楚的揭示物种分化的过程。

　　最近，一组研究者在PNAS上的两篇文章对解决这个问题做了很好的尝试。他们选用了蚜虫初级内共生菌Buchnera(1)基因组内的一些假基因(pseudogene)做为分子标记。(本人注：之前有研究发现，Buchnera基因组序列的同义突变(synonymous mutation)速率至少是线粒体基因组的2倍。鉴于蚜虫和Buchnera久远的共生关系，暗示后者基因组的分子标记可以用于蚜虫种群遗传学研究。)在2009年5月的论文中，他们利用这些分子标记清楚的揭示了欧洲西部豌豆蚜(pea aphid)种群基因流的分化过程，暗示3个可能物种的正在形成。在2009年9月的论文中，他们利用同样的分子标记，扩大了取样，同样揭示了豌豆蚜种群辐射式的分化，通过估计分歧时间，发现这些分化发生在3,600到9,500年前;从时间尺度来说，这些潜在物种的分化可能与更新世后的全球变暖和豆科植物的种植分化有关。

　　关于豌豆蚜寄主植物特化和物种分化的研究，之前已有很多，其中也不乏Nature文章。但这两项工作的漂亮之处，就在于巧妙的利用了进化速率更快的内共生细菌分子标记，从而清楚的记录了蚜虫物种分化的过程。那么，利用这个手段，是否可以揭示更多的蚜虫物种的物种形成过程，以及是否适用于其他与内共生菌有紧密共生关系的昆虫类群?让我们拭目以待。