近日，美国科学院院刊PNAS在线刊发中国科学院海洋研究所在软体动物系统演化方面的研究成果。该研究首次构建了掘足纲（Scaphopoda）贝类染色体水平基因组，并在系统基因组学水平证实了Diasoma假说（即掘足纲-双壳纲为姐妹群），解决了长达半个世纪关于掘足纲分类地位的争议。研究论文“Scaphopoda is the sister taxon to Bivalvia: Evidence of ancient incomplete lineage sorting”以Research Article形式发表。
软体动物门起源于寒武纪，是仅次于节肢动物门的第二大动物门类，也是海洋中种类最多的动物类群，分为8个纲：腹足纲（Gastropoda）、双壳纲（Bivalvia）、头足纲（Cephalopoda）、掘足纲（Scaphopoda）、单板纲（Monoplacophora）、多板纲（Polyplacophora）、沟腹纲（Solenogastres）和尾腔纲（Caudofoveata），各纲具有极其多样的身体模式（body plan）。长期以来，基于古生物学、形态学和分子证据提出的软体动物系统发育假说之间存在许多冲突，导致纲与纲之间的演化关系仍存在争议，尤其是关于掘足纲的分类地位一直悬而未决。
该研究构建了掘足纲两大分支代表种--角贝目的Pictodentalium vernedei和梭角贝目的Siphonodentalium dalli高质量基因组，并通过全基因组数据结合化石证据，系统解决了软体动物不同纲之间的演化关系：明确了掘足纲与双壳纲的姐妹群关系（Sister taxa），证实了半世纪前由John Pojeta和Bruce Runnegar等人提出的Diasoma假说的正确性；重新厘清了寒武纪争议化石的分类地位，例如Anabarella、Watsonella和Mellopegma现可归为Diasoma的干群（Stem group）；查明了古老的不完全谱系分选事件（Incomplete lineage sorting，ILS）是导致掘足纲系统演化地位难以解决的根本原因。相关结果对进一步理解贝类早期演化、寒武纪生命大爆发和生物多样性起源具有重要的指示意义。
中国科学院海洋研究所宋浩副研究员为论文第一作者，研究生王雨男、李卓卿、中国农业科学院农业基因组所(深圳)邵浩靖副研究员、研究生胡品立为文章共同第一作者，中国科学院海洋研究所王海艳研究员为通讯作者，美国阿拉巴马大学Kevin Kocot教授为共同通讯作者。中国科学院海洋研究所张涛研究员和布里斯托大学Jakob Vinther教授等人参与论文的部分研究工作。该研究得到了中国科学院先导专项B、国家自然科学基金项目、中国科学院青年创新促进会项目、中国科协“青年人才托举工程”项目等联合资助。
文章信息及链接：Hao Song#, Yunan Wang#, Haojing Shao#, Zhuoqing Li#, Pinli Hu#, Meghan K. Yap-Chiongco, Pu Shi, Tao Zhang, Cui Li, Yiguan Wang, Peizhen Ma, Jakob Vinther, Haiyan Wang* and Kevin M. Kocot*, 2023. Scaphopoda is the sister taxon to Bivalvia: Evidence of ancient incomplete lineage sorting. PNAS., 120: e2302361120.
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2302361120
本研究采集的角贝目和梭角贝样品（右）及解决的掘足纲系统发育位置（左）
院地合作