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驯鹿为啥能跟北极熊做“邻居”

  驯鹿 杨镒峰/摄

  在一望无际的北极冰川上,除了人们熟知的北极熊,还生活着一种名为驯鹿的动物,传说中便是它拉着圣诞白叟的雪橇奔向千家万户。不过,北极生计情况恶劣,冬季气温严寒而食品穷困,更为严酷的是,北极地区没有一天24小时的日夜更替,没有“日出而作,日落而息”的生活节律,驯鹿究竟有何能耐,可以适应这一点并和北极熊成为“邻居”?

  来自中国农业科学院的消息显示,由该院特产钻研所特种动物营养与喂养立异团队联合西北工业大年夜学、姑苏大年夜学、挪威生命科学大年夜学、中国科学院等单位相关团队于前不久合营揭示了驯鹿适应北极情况分子机制。该钻研成果让人们对极地动物的适应性有了更为周全深入的懂得,为维生素D对钙沉积影响、生物钟调控治疗人类就寝障碍等一些人类康健问题的办理供给了紧张线索,也为后续开展驯鹿保护供给了紧张数据根基。

  6月21日,这一钻研成果以钻研长文形式在国际学术期刊《科学》(Science)颁发,该成果是《科学》同期颁发的3篇反刍动物基因组钻研计划钻研长文之一。

  据通讯作者、中国农业科学院特产钻研所副钻研员李志鹏先容,驯鹿是属于反刍亚目、鹿科、驯鹿属的独一物种,主要散播于欧亚大年夜陆、西伯利亚南部和北美大年夜陆的北纬48o以北的苔原、山地和林区,是北极和亚北极地区大年夜型反刍动物区系的范例代表。我国驯鹿今朝主要散播在大年夜兴安岭西北部地区,由鄂温克族人放养。有趣的是,不合于其他鹿科动物,驯鹿中不仅雄性长角,雌性也会长角。

  然而,在此次成果宣布之前,人们对驯鹿适应北极极度情况和雌性长角的分子遗传机制仍不清楚。此外,驯鹿是今朝独一被驯化的鹿科动物,在一些人类族群文明成长历程中占领紧张角色,不过,驯鹿的“驯顺”遗传根基究竟从何而来,也不停不为人所知。

  钻研团队在前期同一团队公布的驯鹿参考基因组根基上,基于反刍动物基因组计划的别的两篇论文数据,经由过程深入的对照基因组学和进化基因组阐发手段,阐发了驯鹿适应北极和温顺特点的遗传机制。

  李志鹏表示,这次钻研经由过程人工选择旌旗灯号阐发,发明驯鹿维生素D代谢通路中的两个关键基因——POR和CYP27B1受到了强烈的自然选择,而这两个基因所编码酶的活性要比山羊和矮鹿(狍子)的超过跨过许多,钻研团队觉得,这可能使得驯鹿对钙的接受能力大年夜力增强。

  此外,别的两个名为“脂蛋白转运”和“脂质合成”的紧张基因在驯鹿中也发生了突变,这两个基因在北极熊和企鹅脂肪代谢进化钻研中也有报道,注解了不合极地动物能量代谢经历趋同进化。

  李志鹏说,驯鹿的节律通路中的核心调控基因——PER2发生了驯鹿特异性的突变,导致PER2基因与另一个节律核心基因——CRY无法结合,使驯鹿丢掉了日夜节律分子钟,从而能适应北极极昼和极夜的情况。

  钻研团队还发明,驯鹿的一个角发展关键基因——CCND1上游增添了一个雄性激素受体结合区域,钻研团队觉得,这可能使得驯鹿在更低的雄激素水平下能匆匆成雌性驯鹿长角。

  着末,钻研团队发明驯鹿中与神经嵴细胞发育、迁移和分解相关的基因受到了选择、快速进化或特异性突变,而神经嵴细胞被觉得是驯化的关键身分,“这很可能便是驯鹿温顺的缘故原由。”李志鹏说。

【编辑:贾志强】

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