非洲马拉维湖中一种名为慈鲷的鱼类正在帮助马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究人员完善我们对进化原理的理解。

在NatureCommunications上发表的新研究中，共同作者、麻省大学阿默斯特分校生物学系博士后研究员AndrewJ.Conith和麻省大学阿默斯特分校生物学教授CraigAlbertson重点研究慈鲷的下颚——它们很引人注目，因为它们有两个套他们。

“还记得电影《异形》，”康妮丝问道，“当外星人即将吃掉SigourneyWeaver扮演的角色时?它张开嘴，又长出第二张下巴。快进二十年，我在这里研究动物他们的喉咙里有下巴。”

谢天谢地，慈鲷不吃人类，但由于它们的双下巴，从进化的角度来看，它们是一个非常成功的鱼类。仅在马拉维湖，在过去的1到200万年里，就有超过1,000种不同种类的慈鲷进化。一组颌骨，即口腔颌骨，与我们的相似，其作用是捕捉食物。但是慈鲷，比如《异形》中的异形，有第二组下颚，位于喉咙深处，一旦被第一组捕获，就可以用来加工食物。有两对下颚意味着每个下颚都可以专攻特定的角色，这一特征应该可以提高它们的进食效率并使它们在进化上更加成功。

鉴于慈鲷的成功，了解这两个颌骨的进化已成为生物学家的重要研究方向。“我们正试图更好地了解生物多样性的起源和维护，”艾伯森说。长期以来，研究人员一直认为这两组颌骨在进化上是分离的，可以相互独立进化，从而突破了形态进化的界限。然而，Conith和Albertson证明了这种脱钩似乎并不适用于慈鲷，这对一个已有25年历史的假设提出了挑战。“我们发现的不仅仅是两组颌骨的进化是相互关联的，而且它们在从遗传到进化的多个层面上都有关联，”艾伯森说。

这些发现是在更好地理解进化如何运作方面向前迈出的重要一步。例如，许多进化模型都认为生物体是由重复的单元构成的——你手上的手指或嘴里的牙齿——而且这些单独的单元彼此独立进化。“正是这种有机体的‘模块化’被认为促进了进化过程，”艾伯森指出。

链接系统通常被认为缺乏进化潜力。“它们只是无法在多个维度上进化，”Conith说。这被称为进化约束，它在塑造生物多样性方面发挥着重要作用。约束决定了可能的身体结构。

值得注意的是，这种限制似乎是慈鲷成功的关键，因为它促进了下颚形状和摄食生态的快速变化，所有这些都可能在动态和波动的环境中成为优势，例如马拉维湖所在的东非大裂谷位于。“这种限制实际上促进了慈鲷的进化，而不是阻碍它，”康尼斯说。

“这告诉我们，我们需要重新思考进化机制的基本原理，”艾伯森说。“也许限制在世界各地物种的进化成功中发挥着更广泛的作用。”