这条大白鲨（Carcharodon carcharias）仍然是一条鲨鱼。 图片来源：Dave Fleetham/Design Pics Editorial/UIG via Getty
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在1981年的一篇杂志文章中，进化生物学家 Stephen Jay Gould 向读者介绍了该领域一个违反直觉的事实。水生动物——包括肺鱼和腔棘鱼——在亲缘关系上与四足动物（即四肢脊椎动物）更接近，而不是与鲑鱼、刺鱼以及许多被人们称为“鱼”的动物更接近。正如 Gould 调侃的那样：“世界上大概根本不存在所谓的‘鱼’这种东西。”
鲨鱼可能也面临类似的情况。对数十种鲨鱼及其近缘物种进行的一项基因组研究表明，海洋中的这些顶级捕食者也可能并不是一个自然的生物分类群，这与此前基于较少遗传数据得出的研究结论相矛盾。
这项分析在上个月发布于 bioRxiv 预印本服务器。研究发现，当研究人员观察基因组中一些“超保守”（ultra-conserved）的区域时，一类特殊的鲨鱼——六鳃鲨目（Hexanchiformes）——可能属于一个独立的进化谱系，这个谱系不同于包含所有其他鲨鱼以及鳐类和鳐鱼的那一支。
这些结果尚未经过同行评议，但它们暗示：人们通常称为“鲨鱼”的大多数动物，在亲缘关系上实际上 与鳐类和魟类更接近，而不是与六鳃鲨目物种更接近——就像 Gould 指出的某些“鱼类”情况一样。生物学家把这种分类群称为 并系群（paraphyletic group）。
某个动物类群是否属于并系群，并不会让大多数科学家夜不能寐。但 准确的家族谱系树（系统发育树，phylogeny）——包括鲨鱼的系统树——能够帮助研究者追踪关键性状的进化过程。美国佛罗里达自然历史博物馆（位于盖恩斯维尔）的进化生物学家 Gavin Naylor 表示：“拥有准确的系统发育树，是理解塑造生命演化过程的一条重要途径。”
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定义的变化
鲨鱼与鳐、魟以及其他具有 软骨骨骼 的海洋生物一起，属于一个叫做 软骨鱼纲（Chondrichthyes） 的类群。这个类群与 硬骨鱼类 共享一个共同祖先，这个祖先生活在 4亿多年前。
Naylor 表示，类似现代鲨鱼的动物在这段时间的大部分时期都已经存在。 “这些生物大约 3.3亿年来基本保持着这种形态，或者至少看起来仍然能被认出来是鲨鱼。”
然而，研究人员仍然不清楚 软骨鱼纲内部各成员之间究竟如何互相关联。软骨鱼纲是主要的 有颌脊椎动物类群 之一。解剖学研究曾得出结论：鳐类和魟类（统称 batoids）要么完全独立于所有鲨鱼之外，要么属于鲨鱼的一个亚群。
基于有限遗传数据的研究也往往把 鲨鱼与鳐类 视为两个独立的进化类群。近年来，研究人员越来越多地使用 完整基因组 来重新绘制动物生命树，有时甚至得出令人困惑或充满争议的结论。但鲨鱼此前还没有得到如此深入的研究。
为了填补这一空白，耶鲁大学（美国康涅狄格州纽黑文）的进化生物学家 Thomas Near 和 Chase Brownstein 分析了此前已发表的 48个物种的基因组数据，这些物种包括鲨鱼、鳐类以及代表软骨鱼纲所有主要谱系的其他动物。
他们研究了两类数据： • 840个蛋白编码序列（在不同物种之间共享） • 约 350个“超保守”基因组区域
这些超保守区域是 进化速度非常缓慢的DNA序列，通常承担重要但往往尚不明确的功能。
蛋白编码基因的数据 支持传统的“单系群”（monophyletic）鲨鱼系统树：在该系统树中，鳐类和魟类被归为与鲨鱼不同的类群。
然而，超保守序列 得出的结果却不同。它们表明鲨鱼可能是 并系群：一种特殊的鲨鱼类群——六鳃鲨目——形成了一个独立谱系，而另一个谱系则产生了 所有其他鲨鱼、鳐类和魟类。
六鳃鲨目包括 牛鲨（cow sharks） 和 皱鳃鲨（frilled sharks）。它们具有一些独特特征： • 6或7个鳃裂（而大多数鲨鱼只有5个） • 原始形态的下颌结构 • 类似鳗鱼的身体形状
这个系统树的一个含义是：扁平身体的动物（例如蝠鲼）是从类似鲨鱼的祖先演化而来的。
Brownstein 表示： “这个结果意味着，鳐类和魟类其实只是另一种类型的鲨鱼，而鲨鱼的身体结构是最早出现的。”
他与 Near 倾向于认为 鲨鱼是并系群，部分原因是他们的分析对这种系统树提供了更强的统计支持。
不过，要确定哪一种系统树正确，仍然可能需要： • 对 更多鲨鱼物种进行测序 • 分析 其他类型的遗传标记