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一些基因的丧失为鲸鱼和海豚的祖先提供了在开阔海洋中生存的“超级能力”

2019/9/26 14:19:00 移动版

一些基因的丧失为鲸鱼和海豚的祖先提供了在开阔海洋中生存的“超级能力”

一些基因的丧失为鲸鱼和海豚的祖先提供了在开阔海洋中生存的“超级能力”(CHRISTOPHER MICHEL/FLICKR (CC BY 2.0))

据EurekAlert!:新的研究披露,当鲸类动物(鲸鱼、海豚和鼠海豚)在约五千万年前从陆地生物转变为海洋生物时,这些物种体内有85个基因失活。虽然这些丧失基因中的某些基因可能带来中性后果,但其它一些基因的丧失则为鲸类动物提供了在开阔海洋中生存的“超级能力”,便于它们进行深潜,并为某种独特的新型睡眠方式做好了铺垫。尽管先前的研究已经为驱动现代鲸类动物的祖先从陆地生命转变为完全在水中的生活方式的基因组变化的提供了线索,但人们仍未完全了解这些基因组的改变。

Matthias Huelsmann等人从62种哺乳动物体内的1万9769个基因中搜寻基因灭活突变,他们所筛检的是那些在鲸类动物与现代河马的祖先分开之后但在齿鲸类与须鲸类分开之前所关闭的基因。在鲸类动物体内所发现的失活基因中,研究人员发现了一个与唾液分泌有关的基因(该基因因为周围的水中环境能充分润滑食物并会稀释唾液消化酶而变得没有必要)以及2个会促进血凝块形成但不会影响伤口封闭的基因——没有它们,鲸类可在潜水时免于血凝块的伤害。鲸类动物还失去了与肺功能有关的基因,使它们的肺在下降至深海时能暂时性地塌陷——在人体中发生这种情况是恐怖的,但它却能令鲸鱼通过降低其浮力及保护它们在浮上水面时免于因压力快速变化受到损伤而更好地潜泳。

此外,Huelsmann和同事发现,鲸类动物失去了合成褪黑激素所需的所有基因,这可能令它们演化出一种睡眠方式:在这种睡眠中,其一侧大脑半球会保持清醒,因此它们可以根据需要继续浮出水面并产热。

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