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一些基因的喪失為鯨魚和海豚的祖先提供了在開闊海洋中生存的“超級能力”

一些基因的喪失為鯨魚和海豚的祖先提供了在開闊海洋中生存的“超級能力”

一些基因的喪失為鯨魚和海豚的祖先提供了在開闊海洋中生存的“超級能力”(CHRISTOPHER MICHEL/FLICKR (CC BY 2.0))

(神秘的地球uux.cn報道)據EurekAlert!:新的研究披露,當鯨類動物(鯨魚、海豚和鼠海豚)在約五千萬年前從陸地生物轉變為海洋生物時,這些物種體內有85個基因失活。雖然這些喪失基因中的某些基因可能帶來中性后果,但其它一些基因的喪失則為鯨類動物提供了在開闊海洋中生存的“超級能力”,便于它們進行深潛,并為某種獨特的新型睡眠方式做好了鋪墊。盡管先前的研究已經為驅動現代鯨類動物的祖先從陸地生命轉變為完全在水中的生活方式的基因組變化的提供了線索,但人們仍未完全了解這些基因組的改變。

Matthias Huelsmann等人從62種哺乳動物體內的1萬9769個基因中搜尋基因滅活突變,他們所篩檢的是那些在鯨類動物與現代河馬的祖先分開之后但在齒鯨類與須鯨類分開之前所關閉的基因。在鯨類動物體內所發現的失活基因中,研究人員發現了一個與唾液分泌有關的基因(該基因因為周圍的水中環境能充分潤滑食物并會稀釋唾液消化酶而變得沒有必要)以及2個會促進血凝塊形成但不會影響傷口封閉的基因——沒有它們,鯨類可在潛水時免于血凝塊的傷害。鯨類動物還失去了與肺功能有關的基因,使它們的肺在下降至深海時能暫時性地塌陷——在人體中發生這種情況是恐怖的,但它卻能令鯨魚通過降低其浮力及保護它們在浮上水面時免于因壓力快速變化受到損傷而更好地潛泳。

此外,Huelsmann和同事發現,鯨類動物失去了合成褪黑激素所需的所有基因,這可能令它們演化出一種睡眠方式:在這種睡眠中,其一側大腦半球會保持清醒,因此它們可以根據需要繼續浮出水面并產熱。




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