我們從吃蟲的祖先那繼承了什麼樣的基因

吃蟲,不僅僅是小動物們的專利,曾經也是我們人類的一大愛好。根據加州大學伯克利分校的科學家們對107種不同哺乳動物基因組的分析,得出結論:“在6600萬年前,哺乳動物的祖先大多都是昆蟲食肉者”。

我們從吃蟲的祖先那繼承了什麼樣的基因

科學家們推測這一點是因為,所有哺乳動物的早期祖先消化昆蟲的酶的基因,在今天的哺乳動物基因組中都還存在。即使像老虎和海豹這樣“背叛”了它們老祖先飲食規律,永遠不會觸及昆蟲的動物,其基因的非功能性片段也有這種基因。

基因證據獨立地證實了古生物學家幾年前根據早期哺乳動物的化石和牙齒形狀得出的結論。科學家說:“從本質上講,我們正在研究基因組,並且他們講述的是與化石相同的故事:我們認為這些動物是食蟲的,然後在像恐龍這種大型食肉和食草爬行動物消失之後,哺乳動物開始改變它們的飲食。”這一發現可以揭示這些酶所發揮的作用,稱為幾丁質酶,它不僅在腸道中發現,而且在唾液腺、胰腺和肺中也有發現,它們可能與哮喘有關。

我們從吃蟲的祖先那繼承了什麼樣的基因

許多細菌具有產生酶的基因,所述酶分解昆蟲的堅硬外殼,其由稱為幾丁質的堅硬碳水化合物組成。人類和老鼠有幾丁質酶基因並不奇怪,因為現在許多人類和小鼠一樣,在其飲食中會吃昆蟲。但人類實際上在其基因組中還殘留有其他三種幾丁質酶基因,儘管它們都沒有功能。突變顯示這些人類基因殘餘不是人類或靈長類所特有的,而是可以追溯到祖先的胎盤哺乳動物。

總之,科學家們通過觀察最大的一組哺乳動物的基因組,發現了五種不同的幾丁質酶基因,這些哺乳動物的基因組中有胎盤可以在子宮內更長時間發育的基因,這排除了像鴨嘴獸這樣的有袋類動物和產蛋單胎。這些胎盤哺乳動物從老鼠到大象和鯨魚。他們發現動物飲食中昆蟲的百分比越高,其具有的幾丁質酶基因就越多。

我們從吃蟲的祖先那繼承了什麼樣的基因

從事相關研究的科學家說:“今天唯一擁有五種幾丁質酶的物種是高度食蟲的,即他們飲食的80%至100%由昆蟲組成。由於最早的胎盤哺乳動物可能具有五種幾丁質酶,因此我們認為這引起了強烈爭論,認為它們高度食蟲。”正如你所期望的那樣,螞蟻和白蟻如土豚和某些犰狳具有五個功能性幾丁質酶基因。但是喜歡昆蟲的靈長類動物叫做tarsiers,它們似乎是唯一擁有如此多功能性幾丁質酶基因的靈長類動物。幾丁質酶在哺乳動物中的作用仍然不甚瞭解。例如,酶是否允許動物將幾丁質分解成其組分糖並將它們用於能量,或者幾丁質酶的唯一功能是分解外骨骼以允許進入昆蟲的軟內部,這是未知的。

令人驚訝的是,昆蟲食用專家穿山甲只有一種功能性幾丁質酶基因,所以穿山甲可能是由食肉動物進化而來的,它們在食肉恐龍滅絕後不久就失去了幾丁質酶基因。野牛、長臂猿和駱駝只有一種功能性幾丁質酶。老虎、犀牛和北極熊都沒有。這些酶可能會幫助有機體消化它們的食物,人類有一種幾丁質酶,成為可以幫助我們理解動物是如何在不同的東西上適應他們的專業飲食。(科技新發現 康斯坦丁/文)


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