1938年，一位南非渔民从他的渔网中拉出了一种看起来像史前生物的蓝色生物，他无意中捕获了本世纪最重要的动物学发现之一：一条1.5米长的腔棘鱼，一种被认为在7000万年前已经灭绝的鱼类。
此后，科学家们已经确定了两种腔棘鱼，一种是非洲的，一种是印度尼西亚的。它们有肉质的、叶状的鳍（带有骨头和关节）以及圆形、桨状的尾巴，看起来与白垩纪时期生活着的腔棘鱼非常相似，当时恐龙还在地球上漫游。
现在，一个国际科学家团队已经对非洲腔棘鱼Latimeria chalumnae的基因组进行了测序和分析；研究结果发表在第311页。
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与肺鱼一样，腔棘鱼是现存的叶鳍鱼的另一个谱系，实际上它们与人类和其他哺乳动物的亲缘关系比与金枪鱼和鳟鱼等辐鳍鱼更近。古代的叶鳍是第一批勇敢地登上陆地的脊椎动物，华盛顿大学西雅图分校的生物学家、主要作者克里斯·阿梅米亚说，腔棘鱼基因组有望揭示关于四足动物起源的许多信息，四足动物是进化出两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物的进化谱系。“腔棘鱼是我们试图理解四足动物进化的基石，”他说。
阿梅米亚说，对腔棘鱼基因组的分析清楚地表明，它并不是与四足动物亲缘关系最近的鱼类，从而结束了一场长期存在的争论：这一荣誉属于肺鱼。不过，他补充说，肺鱼的基因组不太可能在短期内被测序，因为它比腔棘鱼的基因组大得多，也更复杂。
瑞典乌普萨拉大学的比较基因组学家、共同作者克斯汀·林德布拉德-托说，虽然腔棘鱼经常被称为“活化石”，但这些鱼并没有真正地被冻结在时间里。将腔棘鱼的蛋白质编码基因与软骨鱼的蛋白质编码基因进行比较表明，腔棘鱼一直在稳步积累DNA变化。
但变化的速度非常缓慢。康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学的遗传学家詹姆斯·努南说，最新的分析表明，现代腔棘鱼的基因本身也可以被视为活化石。
科学家们早就已经暗示了腔棘鱼的进化缓慢。在2012年的一项研究中，日本和坦桑尼亚的研究人员比较了非洲和印度尼西亚腔棘鱼的DNA。具体来说，他们研究了HOX基因，这些基因有助于指导胚胎发育 (K. Higasa et al. Gene 505, 324–332; 2012)。即使这两种物种根据估计，可能在600万年前就分开了，它们的基因也非常相似。对于这些特定的基因，两种腔棘鱼之间的差异大约是人类和黑猩猩的HOX基因之间差异的11倍，这两个物种可能在600万到800万年前分道扬镳。
变化缓慢
林德布拉德-托说，虽然无法确定，但腔棘鱼进化的缓慢速度可能是由于缺乏自然选择压力。她说，现代腔棘鱼和它们的祖先一样，“生活在海洋深处，那里的生活相当稳定”。“我们可以假设，改变的理由很少。”而且，有可能缓慢的基因变化解释了为什么这种鱼与它们石化的祖先如此相似。
分析表明，并非腔棘鱼基因组的所有部分都进化缓慢。该基因组有大量的转座元件——基因组中非编码的部分，在基因调控中起着重要作用——它们在基因组中以相对较快的速度移动。林德布拉德-托说，非编码DNA可能是进化变化的重要来源。但阿梅米亚补充说，就目前而言，非编码DNA在物种形成中的作用是“推测性的”，它在腔棘鱼进化中的重要性尚不清楚。
正如预期的那样，阿梅米亚说，该基因组保存着从叶鳍到四足动物肢体转变背后的基因变化的线索。例如，分析发现，腔棘鱼和四足动物共享一个有助于促进肢体发育的调控基因序列。但其他的发现完全出乎意料。这种鱼是第一个被发现缺乏免疫球蛋白M基因的脊椎动物，这是一种几乎普遍存在的免疫系统蛋白质。相反，它有两种与免疫球蛋白M远相关的免疫蛋白基因，显然“弥补了不足”，他说。
努南补充说，对基因组的进一步分析必定会揭示我们自己遥远的过去。“它将使我们能够识别四足动物进化的遗传驱动因素，即负责脊椎动物陆地过渡的基因和调控元件。”