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    长颈鹿为什么长那么高?

    2016-05-19  |  科学世界  |  微信号:newtonkxsj
    科学家们已经破译了长颈鹿和它的近亲,霍加狓(Okapi,一种丑萌丑萌的非洲鹿)的基因组。该研究结果于5月17日发表在Nature Communications,解开了千古谜题:长颈鹿为什么有那么长的脖子和那么长的腿?!
     

     

    美国和坦桑尼亚的科学家对两只长颈鹿和一只霍加狓的遗传物质进行了分析。其中两只长颈鹿分别来自位于非洲肯尼亚的马赛马拉国家公园和位于美国田纳西州的纳什维尔动物园,而霍加狓则来自位于美国佛罗里达州的白橡树保护中心。

     

    长颈鹿为什么长那么高?

     

    ▲右下角那个小矬子就是Okapi

     

    作为地球上个子最高的哺乳动物,长颈鹿的身高最高可达6米,其中光脖子就长达2米。为了低头喝水的时候不头晕,长颈鹿的心脏进化出了一套非常强健的泵浦机制(Pumping mechanism),能提供相当于人类2.5倍的血压!此外,为了保持平衡和每小时60公里的奔跑速度,长颈鹿拥有倾斜的背脊、修长的四肢和相对短小的躯干部分。但是,长颈鹿的近亲,霍加狓就没有这些特征。

     

    长颈鹿为什么长那么高?
    ▲隔壁老王究竟是不是斑马?!!!

     

    早先的基因研究认为,霍加狓和长颈鹿拥有共同的祖先,直到1600万年前才开始分化。但是最新的研究却表明,两者的关系其实更加亲密,它们直到1150万年前才分道扬镳。为了确定基因与长颈鹿独特体型之间的联系,科学家们对比了长颈鹿和霍加狓,以及其他包括人类在内的40余钟哺乳动物的基因编码序列。

     

    最终,科学家们在长颈鹿的基因组内发现了70个独有基因(不存在于比对的其他哺乳动物的基因组中)。这些特有的基因中,约有2/3与生理机能的进化有关,特别是骨骼系统和心血管系统。这其中又有4个基因是与脊椎和腿部发育密切联系的同源盒基因控制发育的主要基因,对动物的器官发生和细胞分化调控起关键作用)。

     

    长颈鹿为什么长那么高?
    ▲心脏泵力足,低头也不晕

     

    “这些基因哪怕只发生小小的变化,也足以改变长颈鹿的适应能力,比如拥有长脖子和涡轮增压式的心血管系统。”美国国宾州州立大学的生物学家,项目参与者之一的Cavener说道。

     

    不过,这项研究仅能证明基因与长颈鹿适应性之间的联系,但还无法证明这这些基因在生命进化中的作用。因此,下一步,科学家们打算利用基因编辑技术测试一下,看看是否能得到拥有长脖子的小白鼠。

     

    长颈鹿为什么长那么高?
    ▲Why me (again)?…… 

     

    另一方面,研究人员也想借此使大家关注一下长颈鹿现在的生存困境:它们本应在非洲的萨凡纳大草原悠闲地享用金合欢树的树叶,却在过去的15年间,因为栖息地流失和非法捕猎等问题数量骤减40%。

     

    “我们刚刚破解长颈鹿的基因编码,就要失去它了。”

     

     

    题外话

     

    记得中学上生物课时,生物老师一个劲儿地强调:“长颈鹿的脖子长是基因决定的啊!一开始长颈鹿的脖子也是有长有短。脖子长的适应力强就活了下来,脖子短的够不着树叶就渐渐都饿死了。谁要再往卷子上写,长颈鹿的脖子是为了够树叶吃,抻(chen)长的,我跟谁急啊!“

     
     

     

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