約6500萬年的適應性進化讓蝙蝠成為很好的動物宿主

2021-01-13 科技日報

科技日報實習記者 代小佩

由動物宿主傳播給人類的病毒很多。1994年,澳大利亞暴發的亨德拉病毒;1998年,馬來西亞暴發的尼帕病毒和Tioman病毒,以及後來的SARS、MERS、新型冠狀病毒等等不一而足。

當科學家找尋這些病毒的宿主,發現大多數都與蝙蝠有關。

「這些是蝙蝠攜帶的病毒,但肯定不是蝙蝠的錯。蝙蝠在地球上生存要比人類早很多年,大概有6500萬年。蝙蝠比我們老、比我們早,所以蝙蝠與病毒的共生關係已經非常平衡。由於人類近期的活動造成不平衡,所以我們看到更多的蝙蝠病毒外洩,傳到人身上。」6月5日晚,杜克—新加坡國立大學醫學院教授、澳大利亞技術科學與工程院院士王林發來到《理解未來》科學講座直播間,回望了新冠病毒和新發蝙蝠人畜共患病的25年。講座中,他談道一個問題:為什麼大多數病毒都是蝙蝠來源?

王林發表示,在哺乳動物裡面,相對壽命最長的就是蝙蝠。

什麼叫相對壽命?

「哺乳動物的壽命和身體大小有關,身體越大壽命越長。做實驗的小鼠就7克,小鼠一般活3年就老的不得了,7克的蝙蝠可以活43年,它不容易致癌。現在最熱門的是蝙蝠有非常好的病毒基因組,病毒在蝙蝠裡面蝙蝠不會發病,幾乎是雙贏的。」王林發說。

蝙蝠在飛行的時候代謝率是基礎代謝率的15-30倍,心跳可以加快到1000次/分,體溫可以上升到38-42℃。「假如人達到以上任何一個指標,長期處於這種壓力下肯定會生病或者死亡,但是蝙蝠就可以抵抗,非常健康。」王林發說。

2013年,王林發團隊聯合其他研究團隊做了比較基因組學,他們發現,從比較生物學來說,蝙蝠對DNA損傷的修補特別敏感、特別有效。其次,蝙蝠的炎症反應是抑制的。「炎症平衡的時候是有保護作用,但過度就會致病。」王林發表示。

「蝙蝠比人、小鼠和其他動物更健康,是因為它能達到保護和致病的平衡。一方面它比其他哺乳動物(比如人、鼠)的基礎保護的基因表達量要高。另一方面,病毒的致病性到最高的表達水平時,蝙蝠有辦法控制住,不讓達到致病等級。」王林發表示。

王林發闡釋道,蝙蝠的進化是在大約6500萬年以前,約6500萬年適應性的進化使蝙蝠的整個防禦系統、免疫系統和其他哺乳動物有很大差異,這個差異也使得它能夠成為很好的一個動物宿主。

「蝙蝠是很多病毒的宿主,但是蝙蝠不發病,包括和炎症有關的病、和自身免疫有關的病、和代謝有關的病等。現在我們提倡把蝙蝠作為新的醫學界的模型來研究,因為高血壓、糖尿病也都可以在蝙蝠裡面學到很多東西。」王林發說。

編輯:陳可軒

審核:王小龍

相關焦點

  • 蝙蝠緣何成病毒之王?飛行適應性進化或是關鍵
    導讀 王林發表示,蝙蝠為了飛行所進行的長達6500萬年的適應性進化,可能是它能夠與諸多超級病毒共存的關鍵因素,且這一情況沒有在其他哺乳動物身上觀察到
  • 為什麼蝙蝠會飛行?6500萬年前,災難逼迫它們進化
    通過考古化石分析,大約8000萬年之前,蝙蝠的祖先就已經出現了。2006年,在內蒙古,考古學家曾經發現了一處哺乳動物化石,距今大約有6500萬年,時間上與恐龍滅絕的時期相吻合,這個化石經過檢測,最終判定為遠古翔獸的化石,體重大約為70g,體長不超過14釐米,基本上與老鼠相差無幾。
  • 蝙蝠如何在6500萬年裡戰勝病毒
    圖片來源:OLIVIER FARCY 蝙蝠一直在感染與新冠病毒相似的病毒,卻沒有任何已知症狀。現在,最新的對橫跨蝙蝠家族樹的6個物種的基因組測序,顯示了它們在6500萬裡是如何戰勝病毒的。7月22日,相關成果發表於《自然》。
  • 研究揭示蝙蝠適應性進化
    研究揭示蝙蝠適應性進化 作者:小柯機器人 發布時間:2020/7/24 16:52:37 愛爾蘭都柏林大學Emma C. Teeling、德國馬克斯普朗克研究所Eugene W.
  • 這位科學家曾在7年前預測,10年內會有一個來自蝙蝠的烈性病毒出現
    王林發在1990年到澳大利亞動物健康實驗室工作,這是世界上最大的生物安全四級實驗室。1993年,在澳大利亞發現了亨德拉病毒,這是近代病毒史上第一個從蝙蝠傳給馬、再從馬傳給人的病毒,王林發正是這個病毒的命名者。
  • 有人說蝙蝠就是長了翅膀的老鼠,它們是同一種的動物嗎?
    直到距今約6500萬年前,恐龍滅絕以後,地球上的生態位才出現了較大的空缺,於是鳥類、爬行類以及原始的哺乳動物們紛紛佔據了一部分的生態位,開始了進化。從已發現的化石看,最早的嚙齒類化石出現的年代為距今約5000多萬年前,它就是東方曉鼠。
  • 唯一會飛的哺乳動物,還能回聲定位,免疫力也強,蝙蝠如何進化的
    蝙蝠是唯一會飛行的哺乳動物,在地球上的分布極為廣泛,除了南北極之外,幾乎世界各地都有,而且種群數量相當龐大,有生物學家認為屬於翼手目的蝙蝠的數量或比齧齒目動物還多,是哺乳動物中數量最多的一類,而且蝙蝠在進化中具有特殊的地位,它已發展出許多非常有趣的生物學現象,比如飛行、回聲定位、冬眠等,可謂是進化的得相當成功的一種動物,那麼蝙蝠是怎樣進化出來的呢?
  • 柳葉刀談新冠病毒:蝙蝠冬眠,誰是中間宿主?
    第四,在SARS和MERS中,蝙蝠都是其自然宿主,另一種動物作為中間宿主,而人類作為最終宿主。該研究在取自患者的全部10份基因樣本中均發現了2019-nCoV,包括8個完整基因組和2個部分基因組。各樣本的基因序列幾乎完全相同(超過99.98%的基因序列相同),這表明該病毒是最近才侵染人類。
  • 動物所等在重要疫源動物的起源、擴散和適應性進化研究中獲進展
    已有研究表明,與大型哺乳動物的命運不同,嚙齒類、兔形類、蝙蝠類和食蟲類等中小型哺乳動物類群的滅絕風險較低——預測顯示,未來50年內,嚙齒類動物的多樣性會持續增加。然而,嚙齒類動物是哺乳動物中物種豐富的類群,多數物種之間存在顯著的生態位分化,它們對環境變化做出的響應可能存在較大差異。此外,嚙齒類動物是大量動物病原的野外宿主和傳播媒介,對其基礎研究的不足可能給人類健康帶來潛在威脅。
  • 如果6500萬年前沒有恐龍滅絕的發生,後來恐龍會進化成什麼樣?
    根據科學家的研究探索,人類能夠在600萬年前誕生,我們最應該感謝的就是6500萬前那顆撞擊地球的小行星。為什麼這麼說呢?相信很多人都知道,6500萬年前是恐龍稱霸地球的時代,那個時期恐龍已經在地球生活了1.6億的時間。
  • 如果6500萬年前恐龍沒有滅絕,它們會進化成什麼樣?
    這是個很有意思的假設,因為恐龍確確實實已經在距今約6500萬年前悉數滅絕,而它們滅絕的原因到現在為止還停留在各種假說的層面上,其中以「小行星撞擊說」可信度最高。那麼,如果在6500萬年前沒有這次的撞擊,恐龍會進化成什麼樣呢?我們大膽地來推測一下。
  • 「慢性子」動物更可能是人類傳染病宿主?猩猩、蝙蝠赫然在列
    一些物種通過努力繁殖「活得快,死得早」,比如兔子和野兔,而其他「活得慢」的物種為生存保存更多的能量,比如獾、蝙蝠和靈長類動物。  生活緩慢的物種也擁有更多樣的寄生蟲和病原體,比如北美部分地區的一些齧齒動物攜帶漢坦病毒。
  • 流浪狗是中間宿主?新研究:新冠病毒更可能在哺乳動物消化道中進化
    科學家們始終在努力地尋找病毒的起源物種,以便了解新冠病毒是如何邁出從其動物宿主躍遷到人類身上這一步的。目前,在動物體內發現、與新冠病毒最相似的,是石正麗團隊在雲南省發現的中華菊頭蝠體內的冠狀病毒,其基因序列相似度達到 96.2%。隨後,科學家一直在尋找人類與蝙蝠之間的中間動物宿主,其自身可能會攜帶多種冠狀病毒,並首次將 SARS-CoV-2 傳入人群中。
  • 重要疫源動物的起源、擴散和適應性進化研究獲進展
    已有研究表明,與大型哺乳動物的命運不同,嚙齒類、兔形類、蝙蝠類和食蟲類等中小型哺乳動物類群的滅絕風險較低——預測顯示,在未來50年之內嚙齒類動物的多樣性還會持續增加。然而嚙齒類動物是哺乳動物中物種最豐富的類群,多數物種之間存在顯著的生態位分化,它們對環境變化做出的響應可能也存在著較大差異。
  • 石正麗新研究:病毒與宿主間有進化軍備競賽 需持續監控蝙蝠
    原標題:石正麗新研究:病毒與宿主間有進化軍備競賽,需持續監控蝙蝠石正麗等中國科學家發現:進化的「軍備競賽」(arms race)塑造了病毒及其受體的多樣性。鑑定涉及種間傳播的關鍵殘基對於預測潛在的病原體、了解病毒如何從野生動物向人類躍遷,非常重要。
  • 百萬年進化,上百種病毒!數據揭秘你可能並不了解的蝙蝠
    伊波拉是一種能引起人類和靈長類動物產生伊波拉出血熱的烈性傳染病,有很高的死亡率,在50%至90%之間。不僅是伊波拉,非典、新冠病毒、MERS病毒等都被疑與蝙蝠有關。那麼,這些病毒和蝙蝠之間又有什麼樣的聯繫呢?01蝙蝠是一種什麼動物?
  • 為什麼蝙蝠 蟑螂這些存在好久的動物沒有進化出人類一樣的智慧?
    達爾文蝙蝠和蟑螂演化概述蝙蝠,即哺乳綱的翼手目,它們演化中最重要的事就是學會了飛翔。目前發現的最早蝙蝠化石是距今5500萬年前的古蝠類。由於蝙蝠骨架纖細,不易保存,必定有很多早期蝙蝠種類沒有留下化石。從哺乳動物的遺傳譜系來看,翼手目應該有8000萬年的進化歷史了。
  • 如果6500萬年恐龍沒有滅絕,恐龍會進化成什麼樣?
    因此我們只能從從原始動物的腦容量來比較它們之間的智商高低,因為在生命發展初期,腦容量還是在很大程度上能決定一種動物是否聰明的!二、傷齒龍有向高等智能生物進化的潛力嗎?如何來分析傷齒龍的進化?也許從人類的進化過程可見一斑!
  • Nature解讀:為什麼說新型冠狀病毒最可能宿主是蝙蝠?
    Nature解讀:為什麼說新型冠狀病毒最可能宿主是蝙蝠? 但是,由於該患者工作的海鮮市場裡還出售各種活的野生動物,包括刺蝟,蛇和鳥類(斑鳩),以及動物屍體和動物肉。所以需要更多的工作來確定2019-nCoV的天然宿主是不是蝙蝠,蝙蝠又是通過什麼動物作為中間宿主傳播給人的。
  • 蝙蝠?水貂?新型冠狀病毒究竟來源於哪種動物?
    蝙蝠、水貂成候選?1月24日,北京大學工學院教授朱懷球團隊在bioRxiv預印版平臺發表題為《深度學習算法預測新型冠狀病毒的宿主和感染性》的文章。基於深度學習算法開發的VHP(病毒宿主預測)方法,推測出蝙蝠和水貂可能是新型冠狀病毒的兩個潛在宿主,水貂可能為病毒傳播的中間宿主。