南方有袋鼹鼠是一种奇异的金块,是自然界最神秘的物种之一。它很少见,实际上并不是鼹鼠,并且具有一系列不寻常的特征,直到现在,科学家们还无法确定太多。然而,由于首次研究其基因组的新研究,它的一些最重要的秘密终于被揭示。
为了解开谜团,一组研究人员首先从一只南方有袋鼹鼠(也称为“南方有袋鼹鼠”)的组织中提取了 DNA。专制主义澳大利亚土著 Aṉangu 人——在澳大利亚北部发现并保存在南澳大利亚博物馆。
然后,通过对 DNA 进行测序并以不同的方式对其进行检查,研究人员获得了三组主要发现。
澳大利亚中部沙漠中发现的南方有袋鼹鼠具有许多奇怪的特征:它们的眼睛位于皮肤下方,没有功能,雌性的眼睛朝后,雄性是唯一没有阴囊的有袋动物。
毫不奇怪,考虑到它们主要生活在地下,它们的眼睛没有多大用处,但研究它们的基因组使研究小组证明,这种适应是通过编码眼睛部分的基因逐渐丧失而导致的,失去了晶状体、视锥细胞、然后视杆细胞基因。
地下呼吸也更加困难,但事实证明,南方有袋鼹鼠的血红蛋白基因有一个额外的副本,这意味着它们的红细胞可以携带更多的氧气。作者提出,“地下生活方式的额外压力和育儿袋中幼崽的高氧气需求可能导致了该基因的复制,以支持早期发育。”
至于他们异常缺失的阴囊,研究小组发现与睾丸下降有关的基因丢失或突变。研究作者写道,这可能是为了“最大限度地减少穿过沙子/泥土时的阻力”而进化的。
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南方有袋鼹鼠背后的另一个巨大谜团是它在有袋动物中的位置——它与有袋动物有什么关系?为了解决这个问题,研究小组必须发挥创意,使用一种方法来检查一组所谓的“跳跃基因”,即逆转录转座子。
顾名思义,这些基因可以在基因组中移动,并通过复制然后将自身粘贴到不同的区域来实现。研究作者 Charles Feigin 博士、Stephen Frankenberg 博士和 Andrew Pask 教授在一篇论文中解释道:“然而,同一个基因不太可能随机跳入两个不同物种的同一区域。”文章详细说明他们的发现。 “这使得共享转座子插入成为共享祖先的非常可靠的指标。”
在比较了有袋鼹鼠和其他有袋动物物种之间的逆转录转座子后,研究小组发现它们与和兔耳袋狸,它们的共同祖先存在于大约 6000 万年前。
多样性已经减少
基因组还可以作为一个物种遗传多样性随时间变化状态的指标,而研究人员此前对南方有袋鼹鼠知之甚少。
研究表明,在大约10万年前,遗传多样性是稳定的。然后,就在七万多年前,它开始衰落。直觉可能会让我们假设人类可能参与其中,因为我们已经设法其他地方的遗传多样性。
不过,这一次,我们的祖先似乎没有受到指责——人类直到衰退开始后才到达澳大利亚。相反,研究小组认为,末次冰期初期发生的气候变化可能是罪魁祸首。
无论原因如何,遗传多样性下降的发现都是一个重大的发现。
“遗传多样性对于一个物种的健康及其适应不断变化的世界的能力至关重要,”费金、弗兰肯伯格和帕斯克写道。 “我们的研究表明,尽管有袋鼹鼠经常看不见,但它不应该被忽视。”
该研究发表于科学进步。