探讨动物的高原适应，是研究物种对极端环境适应机制的理想模型。但长期以来，物种在什么海拔范围进化出了高原适应？不同海拔的物种在分子适应上有哪些异同？这些问题一直没有得到解答。中科院昆明动物研究所研究人员最近从倭蛙属和沙蜥属入手，揭示了动物高原适应在分子水平的趋同性及其沿海拔梯度的动态进化历史。

　　据孙艳波副研究员介绍，已有研究多侧重于高、低两物种的比较，而高原环境存在很大的异质性，高海拔是个较宽泛的范围，2000米至5000米不同海拔地区在氧分压、气温等各方面均存在明显差异气温。针对这些问题，两栖爬行类多样性与进化学科组车静团队通过合作研究，选取1000米到5000米呈海拔梯度分布两栖动物中的倭蛙属和爬行动物中的沙蜥属为研究对象展开工作。

　　研究结果显示，在两个动物类群中，与低海拔物种分化后，均出现明显的高原适应的信号，且伴随着海拔的升高，在后续的进化中这种信号一直存在，表明高原适应不只存在于极高海拔的物种中，在中高海拔已开始进化。研究人员进一步发现，在海拔升高的过程中，某些重要的功能通路在持续经历快速进化，尤其是DNA损伤修复和能量代谢相关基因，提示这两个功能在动物适应高原环境过程中的重要作用。

　　与随机情况相比，在这两个类群中，每个海拔支系中经历快速进化的基因均与低氧相关的功能参照有更高的相似性，他们进一步证明，在与低海拔物种分化后，高原适应就开始进化，且高原适应的进化模式体现出连续性。除了持续进化的功能外，每个海拔的支系也存在特有的分子适应以适应各自的环境，同时在氧化应激、低氧应答等一系列通路上同样表现出趋同性。

　　有意思的是，这两个类群共有的正选择基因非常少，表明高原适应的趋同性更大程度地体现在功能上的趋同，而非特定的基因，二者也没有任何基因交集，进一步体现了包括低氧在内的高原适应并非是单基因主效的性状，而是由多基因控制的复杂性状。此项研究已最新在线发表于《美国科学院院刊》。