南方有袋鼴鼠是一種奇怪的金塊,是自然界最神秘的物種之一。它很少見,實際上並不是鼴鼠,並且具有一系列不尋常的特徵,直到現在,科學家們還無法確定太多。然而,由於首次研究其基因組的新研究,它的一些最重要的秘密終於被揭示。
為了解開謎團,一組研究人員首先從一隻南方有袋鼴鼠(也稱為「南方有袋鼴鼠」)的組織中提取了 DNA。專制主義澳洲土著 Aṉangu 人——在澳洲北部發現並保存在南澳大利亞博物館。
然後,透過對 DNA 進行測序並以不同的方式對其進行檢查,研究人員獲得了三組主要發現。
在澳洲中部沙漠中發現的南方有袋鼴鼠具有許多奇怪的特徵:它們的眼睛位於皮膚下方,沒有功能,雌性的眼睛朝後,雄性是唯一沒有陰囊的有袋動物。
毫不奇怪,考慮到它們主要生活在地下,它們的眼睛沒有多大用處,但研究它們的基因組使研究小組證明,這種適應是通過編碼眼睛部分的基因逐漸喪失而導致的,失去了晶狀體、視錐細胞、然後視桿細胞基因。
地下呼吸也更加困難,但事實證明,南方有袋鼴鼠的血紅蛋白基因有一個額外的副本,這意味著它們的紅血球可以攜帶更多的氧氣。作者提出,“地下生活方式的額外壓力和育兒袋中幼崽的高氧氣需求可能導致了該基因的複製,以支持早期發育。”
至於他們異常缺失的陰囊,研究團隊發現與睪丸下降有關的基因缺失或突變。研究作者寫道,這可能是為了「最大限度地減少穿過沙子/泥土時的阻力」而進化的。
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南方有袋鼴鼠背後的另一個巨大謎團是它在有袋動物中的位置——它與有袋動物有什麼關係?為了解決這個問題,研究小組必須發揮創意,使用一種方法來檢查一組所謂的“跳躍基因”,即逆轉錄轉座子。
顧名思義,這些基因可以在基因組中移動,並透過複製然後將自身貼到不同的區域來實現。研究作者 Charles Feigin 博士、Stephen Frankenberg 博士和 Andrew Pask 教授在一篇論文中解釋道:“然而,同一個基因不太可能隨機跳入兩個不同物種的同一區域。”文章詳細說明他們的發現。 “這使得共享轉座子插入成為共享祖先的非常可靠的指標。”
在比較了有袋鼴鼠和其他有袋動物物種之間的逆轉錄轉座子後,研究團隊發現它們與和兔耳袋狸,它們的共同祖先存在於大約 6000 萬年前。
多樣性已經減少
基因組也可以作為一個物種遺傳多樣性隨時間變化狀態的指標,而研究人員先前對南方有袋鼴鼠知之甚少。
研究表明,在大約10萬年前,遺傳多樣性是穩定的。然後,就在七萬多年前,它開始衰退。直覺可能會讓我們假設人類可能參與其中,因為我們已經設法其他地方的遺傳多樣性。
不過,這一次,我們的祖先似乎沒有受到指責——人類直到衰退開始後才到達澳洲。相反,研究團隊認為,在末次冰期初期發生的氣候變遷可能是罪魁禍首。
無論原因為何,遺傳多樣性下降的發現都是一個重大的發現。
「遺傳多樣性對於一個物種的健康及其適應不斷變化的世界的能力至關重要,」費金、弗蘭肯伯格和帕斯克寫道。 “我們的研究表明,儘管有袋鼴鼠經常看不見,但它不應該被忽視。”
該研究發表於科學進步。