长颈鹿早已习惯承受万物的仰视。它们是陆地上身高更高的动物,拥有文雅的长颈长腿、奇特的花纹和魔性的斗殴气概。它们的生活习性和心理特点令人沉迷,使其成为世人和生物学家喜欢和存眷的热点。出名的进化理论之辩——拉马克的用进废退和达尔文的天然选择比武的关键点之一就是长颈鹿。
(斗殴的长颈鹿)
但是,在基因组测序手艺开展到如火如荼的当今,那一文雅的物种却还没有被测序过。来自美国宾夕法尼亚州立大学的研究组和坦桑尼亚的研究组合做,对长颈鹿及其最类似的物种㺢㹢狓(huò jiā pí)停止了基因组测序,提醒了其奇特心理特征背后的可能原因。相关论文颁发在《天然·通信》上。
(爱自拍的萌萌)
长颈鹿的脖子固然能够长到两米多长,但是它们的颈椎数量和人类一样,都是七根。那么为什么它们的一根颈椎能够增长到30厘米?它们的肌肉骨骼又是如何支持如斯颀长又繁重的身躯?要把血液泵到离心脏两米高的大脑,需要大约2.5倍于人类的血压,它们又是若何接受如许的血压呢?同样地,它们的神经系统又是若何运做,才气在超长的神经纤维上快速传导信号呢?
那些问题无疑是令人沉迷的。我们发现,在非洲活泼的动物中,狮和大象已经被测序了,但是长颈鹿还没有。卡文纳暗示,我们马上也意识到长颈鹿的基因组必然会更有趣——它能供给的信息会远多于狮和大象。说干就干,长颈鹿基因组项目就在那对同伴的率领下展开了。
除了选择对马赛长颈鹿的基因组停止测序,卡文纳还选择了它们的近亲㺢㹢狓的基因组做为参照——那个看着有点像斑马的家伙是长颈鹿科现存独一的异类,它其实不具备长颈鹿的遍及特征。
(㺢㹢狓)
基因组测序成果显示,㺢㹢狓与马赛长颈鹿之间有着较高的类似性。它们之间十分类似,因为㺢㹢狓和长颈鹿大要是在距今1100-1200万年前由配合的祖先向差别标的目的进化演变而产生。从进化的时间轴上来说,那其实应该算是‘不久以前’。"卡文纳说。
通过把㺢㹢狓(huò jiā pí)的基因组与长颈鹿基因组两相对应,卡文纳和同事发现了70个与长颈鹿演化亲近相关的基因,简称MSA——在那些基因上的一些奇特的序列改动,可能就是使长颈鹿如斯卓尔不群的原因。而在那70个MSA中,接近一半基因与发育有关,它们很可能影响了长颈鹿的骨骼和肌肉的构成,别的代谢、神经系统和血液轮回等的相关基因也占据了一些比重。在我们发现的70个MSA中,最有趣的当属FGFRL1(成纤维细胞生长因子I型受体)。在长颈鹿里,那种卵白量在与配体连系的区域上有7个奇特的氨基酸改动。而与成纤维细胞生长因子相关的信号通路在胚胎发育阶段起着决定性的感化。卡文纳说。他们筹办尝尝将长颈鹿的FGFRL1编纂到小鼠体内——那不太可能会让小鼠长生长颈鼠,但也许能泄露它会对腿和脖子的生长形成如何特殊的影响。
光是颈椎长得长了可不敷——脑袋在半空呢,血液也运得到那。那就要求长颈鹿得是生成的高血压——它们也确实做到了。响应地,长颈鹿的左心室变得更大,下肢的血管壁也更厚;它们的动脉和静脉系统也颠末了特殊的革新,以制止它们在垂头饮水时,庞大的血压冲击脑部形成灾难性的后果。在70个MSA中,有8个基因是与血压调理和心血管功用有关,那些基因的奇特革新或答应以给演化生物学界的大侦探们供给长颈鹿进化过程中的蛛丝马迹。
虽然长颈鹿是如斯的诱人,但是它们其实也面对着种群危机,若是没有充实的庇护办法,我们的后人们可能就无法见证它们的文雅风姿。
卡文纳对此暗示:我们希望长颈鹿基因组的公布,以及此中和它们的奇特心理特点相关的线索可以吸引更多人的存眷,因为它们的种群数量在近年来呈现出了剧减的趋向。近15年来,因为不法偷猎和栖息地的削减,长颈鹿的数量已经下降了大约40%,若是那个趋向维持下去,那么在21世纪完毕时,到时长颈鹿就不会超越一万只了。一些长颈鹿的亚种现实上已经站在了灭绝的悬崖边上。
无论是出于生物演化学上的江湖地位,仍是对当下长腿审美的无限契合,那些并世无双的文雅生灵都值得更多的存眷。
希望在有识之士的帮忙下,它们可以走出种群消亡的危机,继续安闲地驰骋在非洲原野上。
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