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為什么是長頸鹿?

        長頸鹿的脖子為什么這么長一直困擾著生物學家,拉馬克和達爾文也曾解釋過長頸鹿進化的緣由,但直至今日生物學家才第一次真正的對“長頸鹿的脖子為什么這么長”這個科學問題作出最為科學的闡釋。近日,來自美國和坦桑尼亞的研究者析了長頸鹿和其親屬—霍加皮鹿的基因組信息,相關研究刊登于Nature Communications雜志上,該研究或可幫助揭示長頸鹿如何進化出長脖子和長腿;文章中,研究人員對來自肯尼亞馬賽馬拉國家?;で∕asai Mara National Reserve)的兩只馬賽長頸鹿(Giraffa camelopardalis tippelskirchi)以及來自佛羅里達的白橡樹?;ぶ行牡幕艏悠ぢ夠宓囊糯鎦式蟹治?。


 

        此前遺傳學研究表明,霍加皮鹿和長頸鹿大約由1600萬年前的共同祖先分化形成,但最新研究結果發現,這兩個物種是從1150萬年前開始分化形成的。為了鑒別出和長頸鹿特殊結構相關的遺傳改變,研究者Cavener及其同事將長頸鹿的基因組編碼基因序列同霍加皮鹿的相關序列進行對比,隨后又同40種其它哺乳動物進行了對比,包括綿陽、母牛以及人類。結果發現了大約70個基因表現出了一定的適應性,而這在其它哺乳動物中并未發現,其中三分之二的基因編碼的蛋白產物都和調節長頸鹿發育的不同方面以及生理學表現相關,尤其是在骨骼和心血管系統方面;比如說,其中四個基因屬于同源盒基因,這四個基因同長頸鹿的脊柱和腿的發育直接相關。































         研究者Cavener表示,長頸鹿機體中的這些基因在人類機體中都存在,而使長頸鹿變得獨特之處在于這些基因發生了微小的修飾;其中就包括一些參與調節骨骼和心血管系統發育的特殊基因,而這也就表明,這一小部分基因的突變可以幫助驅動長頸鹿的適應性改變,比如長脖子以及渦輪增壓式的心血管系統。
        本文研究中,研究人員鑒別出了和長頸鹿適應性相關的特殊基因,但研究者并沒有證明這些基因在動物進化過程中的角色,下一步研究者計劃利用基因編輯技術在小鼠機體中引入脊柱和腿部相關的基因突變來檢測這些基因和動物進化的關系,最終研究者或許就可以制造出“長頸老鼠”。
原文鏈接://www.nature.com/ncomms/2016/160517/ncomms11519/full/ncomms11519.html