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自然界的生物进化出各式各样的特征以针对性地适应各自的生存环境，追溯这些特殊性状的起源与进化早在达尔文时期就受到广泛的关注，自然选择和适应性进化在这个过程中所发挥的作用一直以来都是生物学理论研究的重要部分。然而，无论生物外在的表型如何变化，都受制于内在的遗传机制。因此，从分子水平来探讨自然选择与适应性进化无疑是一条最富启发性的途径。本研究以翼手目和鲸目这两类非常特殊的哺乳动物作为研究对象，结合序列分析、表达研究和二代测序技术手段等分析方法，在基因家族、通路多个重要位置以及代谢途径等多视角下，对两者的发育特征、回声定位特征以及翼手目内部食性分化等相关的适应性进化机制进行了探讨。 化石证据表明，翼手目和鲸目动物都是从陆生哺乳动物祖先进化而来。因此在翼手目占据天空生态位以及鲸目适应水生生活时，两者在形态和生理方面的诸多适应性特征的起源问题引起我们极大的兴趣。考虑到Hox基因家族在个体发育过程中参与体轴分区、四肢和多处器官发育等重要事件，推测该家族成员可能对翼手目和鲸目的适应性特征具有决定性影响。选用已公布的蝙蝠基因组和海豚基因组作为代表，同时结合PCR测序技术捕获多个蝙蝠物种和鲸类动物的Hox基因后，分别进行序列水平的选择压力分析。发现了两个Hox基因在翼手目或鲸目动物起源时分别受到了显著的正选择作用（Hoxb2于翼手目、Hoxb9于鲸类），从而推测它们对翼手目的胰腺、神经发育和鲸目的胸腔、四肢进化等具有潜在的重要作用。除此以外，绝大多数的Hox基因在两者起源过程中仍然经受强烈的负选择作用，所以据此进一步推测该家族在翼手目和鲸目的表达模式变化较之序列的变化可能更为显著，从而为后续研究提供了新方向。 回声定位向来是生物学的热点问题。翼手目（Yinpterochiroptera亚目除狐蝠科、Yangochroptera亚目）和鲸目（齿鲸类）中的部分动物趋同进化出了精细的回声定位能力。虽然两者的发声系统不同，但都共用一套接收超声波的听觉通路。由此不禁想问:在该通路的不同部位是否存在多个基因在分子序列水平也表现出趋同进化机制信号而对回声定位的起源发挥重要作用呢？