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10條性染色體,25種理論性別,鴨嘴獸太奇葩了,究竟咋回事?

2021-01-17 22:11 作者:徐德文科學(xué)頻道  | 我要投稿


只要見過鴨嘴獸,可能沒有人會(huì)認(rèn)為那個(gè)像鴨嘴一樣的嘴巴是它自己的,不管是質(zhì)地、色澤還是出現(xiàn)在臉上的方式,無一不在強(qiáng)迫讓人們相信,這個(gè)奇葩的家伙肯定是在臉上套了個(gè)塑料玩具嘴巴,真正的嘴巴肯定在這個(gè)假嘴巴后面。

然而,鴨嘴獸這個(gè)嘴巴不僅是真的,如假包換,而且還是它性命攸關(guān)的重要器官,是鴨嘴獸最神秘的超感覺器官——利用這個(gè)奇怪的嘴巴,它可以感應(yīng)到獵物的電磁信號(hào),從而在晚上和水下狩獵。

想想這個(gè)恐怖的場(chǎng)景吧,漆黑的夜里,完全看不到任何東西,一頭龐然大物卻借助它嘴巴的超感覺功能,精確地知道你在什么地方,大搖大擺地悄聲向你靠近,可憐的你卻什么都不知道,直到鋒利的爪子鉗進(jìn)你的肉里——這基本就是鴨嘴獸獵物的遭遇。

海豚和單孔目是僅有的擁有電磁感應(yīng)能力的哺乳動(dòng)物,而鴨嘴獸又是單孔目中感應(yīng)能力最靈敏的。幸運(yùn)的是,鴨嘴獸的體型真的和鴨子差不多,只有0.7到2.4公斤重,不足以對(duì)我們構(gòu)成威脅,否則要是來個(gè)鴨嘴虎、鴨嘴獅什么的,也可以電磁感應(yīng)狩獵的話,地球上可能就真的沒有人類什么事了。

當(dāng)然,獨(dú)特的嘴巴只是鴨嘴獸的奇葩器官之一,鴨嘴獸還有著不少匪夷所思的奇葩特征,包括有毒刺的后肢,可以存儲(chǔ)脂肪的尾巴等。最近科學(xué)家們更是從基因?qū)用姘l(fā)現(xiàn),鴨嘴獸和它的外型一樣,確實(shí)是一個(gè)橫跨鳥類、爬行類和哺乳類三界的奇葩物種。

這項(xiàng)研究來自哥本哈根大學(xué)生物學(xué)家張國(guó)捷教授領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際團(tuán)隊(duì),研究人員利用一只雄性鴨嘴獸,繪制了具有高精度鴨嘴獸基因組的完整圖譜,最終解釋了鴨嘴獸如何及為什么會(huì)進(jìn)化出這些極端的特征。

2004年科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)鴨嘴獸具有10條性染色體,而大多數(shù)的哺乳動(dòng)物只有XY兩條。這10條性染色體讓鴨嘴獸理論上可以擁有25種不同的性別,幸好大自然沒讓這么復(fù)雜的事情發(fā)生,不然演化到現(xiàn)在生命都不知變成什么樣了,你能想象人類的性別如果有25種會(huì)導(dǎo)致多大的混亂嗎?現(xiàn)在“三種”都?jí)騺y的了。

研究人員發(fā)現(xiàn),鴨嘴獸的性染色體與鳥類(雞)的共同點(diǎn),反而多于同屬哺乳類的人類,所以鴨嘴獸像雞一樣下蛋,同時(shí)又像哺乳動(dòng)物用奶哺育幼崽似乎就不足為奇了。

這是因?yàn)槿魏萎a(chǎn)卵動(dòng)物身體內(nèi)都有卵黃原蛋白基因,今天像雞這樣的鳥類有3個(gè),而人類和有袋類則失去了這些基因,一個(gè)也沒有。鴨嘴獸在大約1.3億年前開始失去這些基因,但不知用什么辦法留下了一個(gè),所以它也會(huì)產(chǎn)卵。但一個(gè)卵黃原蛋白基因也導(dǎo)致它的卵為幼崽提供的營(yíng)養(yǎng)不足,所以它也像胎盤類哺乳動(dòng)物一樣,可以分泌乳汁來供幼崽食用。只是鴨嘴獸沒有乳頭,只能讓乳腺產(chǎn)生的奶從皮膚的毛孔中流出來,積聚在腹部讓幼崽舔舐。

從鴨嘴獸的這套基因圖譜里,科學(xué)家們也發(fā)現(xiàn),所有現(xiàn)存哺乳動(dòng)物的產(chǎn)奶能力都是通過同一套基因發(fā)展而來的,這些基因來自于一個(gè)共同的祖先,而這個(gè)祖先生活在1.8億年以前,那時(shí)候還是侏羅紀(jì)時(shí)早期,恐龍已開始在這個(gè)星球上耀武揚(yáng)威。

這個(gè)祖先可真是厲害,在恐龍肆虐的夾縫中頑強(qiáng)地生存了下來,生出的幼崽最終演化出單孔目、有袋類和胎盤類三個(gè)哺乳動(dòng)物物種,身上還有鳥類和爬行類的特征。雖然只有胎盤類人丁興旺,最終占領(lǐng)了恐龍滅絕后留下的生態(tài)位,成為地球新一代的霸主,有袋類更像是在這個(gè)星球上打醬油,可能很快就要不久于世了,但單孔目的鴨嘴獸畢竟還是風(fēng)光了一把,現(xiàn)在終于讓我們都知道了,它確確實(shí)實(shí)是這個(gè)星球上真真切切的另類存在,而且還活得這么自在。

這項(xiàng)研究發(fā)表在1月6日《自然》雜志上。

論文:

Nature:Platypus and echidna genomes reveal mammalian biology and evolution



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