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▲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。
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)。
▲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。
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。”
本文来源于环球科学微信公众号 编译lulu