長著鴨子嘴、骨骼結構酷似爬行動物的鴨嘴獸作為一種奇特的哺乳動物曾引起眾多學術爭論。如今研究人員通過破譯它的基因組,終於弄清楚它「四不像」的原因。
法新社7日援引相關研究人員的話說,鴨嘴獸基因組破譯對研究人類和其他哺乳動物進化起源極為重要。
破譯基因
研究人員7日公布一份研究報告,通過破譯鴨嘴獸的基因組發現,鴨嘴獸是一個基因混合體:包含部分鳥類基因,部分爬行動物類基因以及部分哺乳動物類基因。
生物學家18世紀末第一次見到運抵歐洲的鴨嘴獸標本時以為是標本製作師的「愚人之作」,因為這種動物長相實
在古怪,既像爬行動物,又像鳥類,還帶有哺乳動物的特徵。鴨嘴獸最終因產奶和身裹毛髮的特性被列為哺乳動物。身為哺乳動物,雌性鴨嘴獸沒有乳房和乳頭,只在腹部兩側分泌乳汁餵養幼崽,同時它有爬行動物特徵,雌性鴨嘴獸產卵,雄性鴨嘴獸後足有毒刺,可刺傷攻擊者,毒液與蛇毒相近;它還有禽類具有的特徵,鴨嘴獸腳有蹼,有類似鴨子的扁平喙。
研究報告說,鴨嘴獸身體特徵的混合特點在其基因中也有反映。
鴨嘴獸基因組分析工作在英國劍橋歐洲生物信息學院開展。項目負責人尤恩·伯尼說:「作為一個混合體,它遠遠超出人們的想像。」
意義重大
研究人員說,鴨嘴獸的1.85萬個基因排列組合後可產生包含22億個鹼基對的基因組,揭示基因組的工作花費了數年時間,但這不僅僅滿足生物學家的好奇心,還具有深遠意義。
鴨嘴獸僅生活在澳大利亞東部和塔斯馬尼亞島上。這種水陸兩棲動物被認為與人類擁有同一個祖先,但在約1.7億年前分離出去,開始單獨進化。
此次研究的發起人之一、英國牛津大學教授克裡斯·龐廷說:「鴨嘴獸的基因組極其重要,因為它代表著我們對哺乳動物進化理解的缺失環節,可以幫助我們更好理解這一點。」
研究結果顯示,在確定性別的基因排列上,人類只有2個性別染色體,而鴨嘴獸卻有10個。
龐廷說:「這是我們回到以前那個所有哺乳動物都產卵、但卻以乳汁餵養幼崽時期的『入場券』。」
研究報告的主要撰寫人、美國華盛頓大學研究人員理察·威爾遜說:「通過比較鴨嘴獸和其他哺乳類動物的基因組,我們可以研究進化進程中保存下來的基因。」
獨一無二
作為單孔類哺乳動物的一員,鴨嘴獸具有一項被稱作「電子感應能力」的特性:它在水中時,眼、耳、鼻都緊閉,僅憑敏感的「鴨嘴」覓食。
鴨嘴獸通常以蠕蟲、昆蟲幼蟲、蝦及貝類等為食,每天食量約等於自身體重的20%。
雄性鴨嘴獸可長至50釐米長,約2公斤重,雌性身長和重量約比雄性少20%。
此次研究分析所用的基因組取樣於澳大利亞新南威爾斯州一隻名為「格倫尼」的雌性鴨嘴獸。