科学家发现驯鹿“定居”北极的奥秘(科学家按照长颈鹿创造了什么)

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中青在线北京6月21日电(中国青年报·中青在线记者 邱晨辉)在一望无际的北极冰川上,除了人们熟知的北极熊,还生活着一种名为驯鹿的动物,就是它拉着圣诞白叟的雪橇奔向千家万户。不外,北极保存情况恶劣,冬季气温冰冷而食物贫乏,更为严峻的是,北极地域没有一天24小时的日夜更替,没有“日出而做,日落而息”的生活节律,驯鹿事实有何能耐,能够适应那一点并和北极熊成为“邻人”?

来自中国农业科学院的动静显示,由该院特产研究所特种动物营养与饲养立异团队结合西北工业大学、苏州大学、挪威生命科学大学、中国科学院等单元相关团队于前不久配合提醒了驯鹿适应北极情况分子机造。6月21日,那一研究功效以研究长文形式在国际学术期刊《科学》(Science)颁发,该功效是《科学》同期颁发的3篇反刍动物基因组研究方案研究长文之一。

该研究功效让人们对极地动物的适应性有了更为全面深切的领会,为维生素D对钙堆积影响、生物钟调控治疗人类睡眠障碍等一些人类安康问题的处理供给了重要线索,也为后续开展驯鹿庇护供给了重要数据根底。

驯鹿。杨镒峰/摄

据通信做者、中国农业科学院特产研究所副研究员李志鹏介绍,驯鹿是属于反刍亚目、鹿科、驯鹿属的独一物种,次要散布于欧亚大陆、西伯利亚南部和北美大陆的北纬 48º以北的苔原、山地和林区,是北极和亚北极地域大型反刍动物区系的典型代表。我国驯鹿目前次要散布在大兴安岭西北部地域,由鄂温克族人放养。有趣的是,差别于其它鹿科动物,驯鹿中不只雄性长角,雌性也会长角。

然而,在此次功效发布之前,人们对驯鹿适应北极极端情况和雌性长角的分子遗传机造仍不清晰。此外,驯鹿是目前独一被驯化的鹿科动物,在一些人类族群文明开展过程中占有重要角色。不外,驯鹿的“驯顺”遗传根底事实从何而来,也不断不为所知。

研究团队在前期统一团队公布的驯鹿参考基因组根底上,基于反刍动物基因组方案的别的两篇论文数据,通过深切的比力基因组学和进化基因组阐发手段,阐发了驯鹿适应北极和温顺特征的遗传机造。

驯鹿。古木森/摄

李志鹏暗示,此次研究通过人工选择信号阐发,发现驯鹿维生素D代谢通路中的两个关键基因——POR和CYP27B1遭到了强烈的天然选择,而那两个基因所编码酶的活性要比山羊和矮鹿(狍子)的超出跨越许多,研究团队认为,那可能使得驯鹿对钙的吸收才能鼎力加强。

此外,别的两个名为“脂卵白转运”和“脂量合成”的重要基因在驯鹿中也发作了突变。那两个基因在北极熊和企鹅脂肪代谢进化研究中也有报导,表白了差别极地动物能量代谢履历趋同进化。

李志鹏说,驯鹿的节律通路中的核心调控基因——PER2发作了驯鹿特异性的突变,招致PER2基因与另一个节律核心基因——CRY无法连系,使驯鹿丧失了日夜节律分子钟,从而能适应北极极昼和极夜的情况。

研究团队还发现,驯鹿的一个角生长关键基因——CCND1上游增加了一个雄性激素受体连系区域,研究团队认为,那可能使得驯鹿在更低的雄激素程度下能促成雌性驯鹿长角。

最初,研究团队发现驯鹿中与神经嵴细胞发育、迁徙和分化相关的基因遭到了选择、快速进化或特异性突变,而神经嵴细胞被认为是驯化的关键因素。“那很可能就是驯鹿温顺的原因”,李志鹏说。

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