财新传媒
位置:博客 > 康斯坦丁 > 我们从吃虫的祖先那继承了什么样的基因

我们从吃虫的祖先那继承了什么样的基因

吃虫,不仅仅是小动物们的专利,曾经也是我们人类的一大爱好。根据加州大学伯克利分校的科学家们对107种不同哺乳动物基因组的分析,得出结论:“在6600万年前,哺乳动物的祖先大多都是昆虫食肉者”。

 

我们从吃虫的祖先那继承了什么样的基因

科学家们推测这一点是因为,所有哺乳动物的早期祖先消化昆虫的酶的基因,在今天的哺乳动物基因组中都还存在。即使像老虎和海豹这样“背叛”了它们老祖先饮食规律,永远不会触及昆虫的动物,其基因的非功能性片段也有这种基因。

基因证据独立地证实了古生物学家几年前根据早期哺乳动物的化石和牙齿形状得出的结论。科学家说:“从本质上讲,我们正在研究基因组,并且他们讲述的是与化石相同的故事:我们认为这些动物是食虫的,然后在像恐龙这种大型食肉和食草爬行动物消失之后,哺乳动物开始改变它们的饮食。”这一发现可以揭示这些酶所发挥的作用,称为几丁质酶,它不仅在肠道中发现,而且在唾液腺、胰腺和肺中也有发现,它们可能与哮喘有关。

 

我们从吃虫的祖先那继承了什么样的基因

 

许多细菌具有产生酶的基因,所述酶分解昆虫的坚硬外壳,其由称为几丁质的坚硬碳水化合物组成。人类和老鼠有几丁质酶基因并不奇怪,因为现在许多人类和小鼠一样,在其饮食中会吃昆虫。但人类实际上在其基因组中还残留有其他三种几丁质酶基因,尽管它们都没有功能。突变显示这些人类基因残余不是人类或灵长类所特有的,而是可以追溯到祖先的胎盘哺乳动物。

总之,科学家们通过观察最大的一组哺乳动物的基因组,发现了五种不同的几丁质酶基因,这些哺乳动物的基因组中有胎盘可以在子宫内更长时间发育的基因,这排除了像鸭嘴兽这样的有袋类动物和产蛋单胎。这些胎盘哺乳动物从老鼠到大象和鲸鱼。他们发现动物饮食中昆虫的百分比越高,其具有的几丁质酶基因就越多。

我们从吃虫的祖先那继承了什么样的基因

 

从事相关研究的科学家说:“今天唯一拥有五种几丁质酶的物种是高度食虫的,即他们饮食的80%至100%由昆虫组成。由于最早的胎盘哺乳动物可能具有五种几丁质酶,因此我们认为这引起了强烈争论,认为它们高度食虫。”正如你所期望的那样,蚂蚁和白蚁如土豚和某些犰狳具有五个功能性几丁质酶基因。但是喜欢昆虫的灵长类动物叫做tarsiers,它们似乎是唯一拥有如此多功能性几丁质酶基因的灵长类动物。几丁质酶在哺乳动物中的作用仍然不甚了解。例如,酶是否允许动物将几丁质分解成其组分糖并将它们用于能量,或者几丁质酶的唯一功能是分解外骨骼以允许进入昆虫的软内部,这是未知的。

令人惊讶的是,昆虫食用专家穿山甲只有一种功能性几丁质酶基因,所以穿山甲可能是由食肉动物进化而来的,它们在食肉恐龙灭绝后不久就失去了几丁质酶基因。野牛、长臂猿和骆驼只有一种功能性几丁质酶。老虎、犀牛和北极熊都没有。这些酶可能会帮助有机体消化它们的食物,人类有一种几丁质酶,成为可以帮助我们理解动物是如何在不同的东西上适应他们的专业饮食。(科技新发现 康斯坦丁/文)

 



推荐 0