太高的烦恼:长颈鹿为什么长这么高?

“这两种变化都与长颈鹿的独特生理学特征直接相关。虽然它们长得比其他任何哺乳动物都要快,但它们可以很好地面对高血压带来的副作用,并保持紧密而结实的骨骼,以形成长脖子和长腿。”该研究的第一作者之一、来自哥本哈根大学生物系的Rasmus Heller说道。

难以入眠的长颈鹿

起床对(某些)人类而言是一件轻松而优雅的事情,但对于长颈鹿来说绝对不是这么回事。对它们来说,连站立都是漫长而笨拙的过程,更不用说站起来逃离凶残的捕食者。因此,与大多数其他哺乳动物相比,长颈鹿在睡眠上花费更少的时间。

站在其他动物中的长颈鹿 (图片来源:Pixabay)

Rasmus Heller解释道:“我们发现,长颈鹿的调节昼夜节律(circadian rhythm)和睡眠的关键基因在进化中是强选择(strong selection)的。这可能使长颈鹿的睡眠觉醒周期(sleep-wake cycle)比其他哺乳动物更零散、碎片化。”

与其他动物的研究结果一致,进化上的权衡似乎也决定了长颈鹿的感官知觉(sensory perception)。Rasmus继续说道:“长颈鹿通常非常警觉,它们会利用其身高优势和出色的视力来扫视地平线。相对地,它们失去了许多与嗅觉有关的基因,这可能是因为气味在高于地面5米的地方已经被稀释得差不多了。”

进化机制的模型-甚至人类的解药?

这些发现提供了对进化的基本模式的见解。对FGFRL1基因强选择的双重作用与单个基因影响多个表型(phenotype)的现象兼容,这就是所谓的进化基因多效性(evolutionary pleiotropy)。基因多效性能有效地解释在较短的演化时间(evolutionary time)内表型的一系列特征的变化,因此也可以为进化之谜提供解释,例如长颈鹿是如何演化出如此多的相互依赖的特征。此外,研究结果还认为FGFRL1是人类心血管疾病研究的可能靶点。

“这些结果表明,动物是有趣的模型,不仅促进我们理解进化的基本原理,还可以帮助我们了解哪些基因与疾病有关。但需要注意的是,遗传变异(genetic variant)不一定在不同物种上具有相同的表型效应,而且除了基因的编码区(coding region)变异以外表型也会受许多其他因素影响。”该研究的另一位主要作者、西北工业大学的邱强说。

该研究结果发表在科学期刊Science Advances上。

翻译:蒋泽华

审校:刘宇航

引进来源:哥本哈根大学

本文来自:中国数字科技馆返回搜狐,查看更多