缅甸蟒蛇能够以相当于自身大小的猎物为食
2015-01-13 14:26:20   来源:化石网   评论:0 点击:

缅甸蟒蛇 美国生活科学网站报道,对蛇类基因组的首次完整的测序揭示了缅甸蟒蛇进化的非常快以至于能够以相当于自身大小的猎物为食。这种蟒蛇令人惊讶的进食能力来自于自身的遗传能力,能够在进食后改变自身的新

 

缅甸蟒蛇

 

    美国生活科学网站报道,对蛇类基因组的首次完整的测序揭示了缅甸蟒蛇进化的非常快以至于能够以相当于自身大小的猎物为食。这种蟒蛇令人惊讶的进食能力来自于自身的遗传能力,能够在进食后改变自身的新陈代谢和器官的大小,根据这项发表在12月2日美国国家科学院院刊上的最新文章显示。有的器官的体积在蟒蛇进食后两天能够变得两倍大,而蟒蛇的平均长度大约为3.7米。

 

    进食能力并不是蛇类在自身进化过程中表现的唯一极端。为了进化成现在这样细长滑动的生物,蛇类失去了四肢,减少了其中一个胃,延长了自己的骨骼和器官,发育出铰链式的颌,很多蛇类物种还进化出有毒的毒液。此外,基于周期性的“时贫时富”的饮食,它们为了整个吞下更大的猎物能够快速的调节新陈代谢的涨落。

 

极端进化

 

    为了理解这种不可思议的进化,美国德克萨斯大学阿灵顿分校的生物学家托德·卡斯托(Todd Castoe)和来自四个国家的同事对缅甸蟒蛇(Python molurus bivittatusI)和扁颈眼镜蛇(Ophiophagus hannah)的基因组进行了测序。通过对比两者的基因组以及其它爬行动物、两栖动物、鸟类和哺乳动物的基因组片段,研究人员追踪了导致蟒蛇成为不可思议进食者的基因的进化。“我们想要知道蛇类是如何利用我们都具有的基因进行其它脊椎动物做不到的活动。” 卡斯托这样说道。

 

    蛇类基因组的对比使得卡斯托和他的同事能够追踪整个蟒蛇进化历史的积极选择。积极的选择是指进化过程中有用的特征——例如蟒蛇错乱的颌——被物种所接受。研究人员发现在蛇类物种中,这个过程发展的异常迅速。“我们在蛇类物种中所观察到的是前所未有的,”研究学者、美国科罗拉多大学医学院的大卫·波洛克(David Pollock)这样说道。

 

基因改变

 

    研究人员发现,蛇类的极端特性来自于一系列改变,包括DNA的改变,DNA的指令在身体上执行的改变,以及爬行动物蛋白质的改变。例如,这种改变表现在蟒蛇进食后身体的变化,它要求上千个基因的协调。

 

    基因是蛋白质的蓝本,它能够作为身体组织的建造单元。执行这些基因计划的过程被称为基因表达。在蟒蛇进食后,它的基因表达迅速发生变化。那些安静的基因忽然变得活跃,因为它们的指令正在表达。有些每日稳定表达的基因会变得更加活跃,大量生产蛋白质以促进生长和新陈代谢。

 

    其中有些基因对人类疾病非常重要。例如一种名为GAB1的基因在蟒蛇的基因组里发生了改变,而这种基因常涉及某些人类癌症。“缅甸蟒蛇拥有令人惊讶的生理机制,”研究合作作者、美国阿拉巴马大学的生物学家的斯蒂芬·塞科尔(Stephen Secor)这样说道。“了解到这些基因,我们能够探索更多未开发的分子机制,这些机制被蛇类用于极大的增强新陈代谢率,关闭产酸作用,改善肠道功能,以及快速增加心脏、肠脏、胰腺、肝脏和肾脏。这些发现所带来的利益远远超过对新陈代谢疾病、溃疡、肠道吸收不良、节段性回肠炎、心肌肥厚和器官性能丢失的治疗。”

 

来源:凤凰科技 北京时间 2013-12-25(编译/严炎刘星)

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