在巴西的潘塔纳尔湿地，一只水豚妈妈正带着宝宝们观察周围的情况。
摄影：FRANS LANTING
撰文：CARRIE ARNOLD
在一个充满了奇怪的动物的星球上，萌萌的水豚显得独树一帜。
和亲缘关系最近的现代亲戚们相比，水豚的体重要重60多倍；它们是全世界最大的啮齿类动物，几乎和体型略小的成年人一样大。白天，水豚在南美洲的河岸吃草；这些冷静的大个子甚至被其他动物当成了完美的座椅！
然而，我们一直不知道为什么水豚会变成这样温柔的巨人。
发表于预印本在线期刊 BioRxiv上的一项新研究里，来自哥伦比亚、瑞典和美国的一群科学家将水豚的DNA进行排序后，找到了超速运转系统的线索。他们还发现了可能的抗癌机制的基因特征，这将被用于未来的抗癌研究。
首席研究著者Santiago Herrera-Álvarez毕业于波哥大的洛斯安第斯大学，早在攻读硕士学位时，他就开始研究水豚。2014年至2015年，一场严重的旱灾席卷了哥伦比亚，不少河流干涸，农村地区炎热干燥。由于难以觅到食物，水豚的数量大幅减少。
但Herrera-Álvarez感兴趣的不是干旱带来的直接后果。相反，这次旱灾促使他思考，水豚这种集豚鼠与河马的特征为一体的萌物是如何踏上进化之路的。
他说：“水豚是南美洲的标志性动物。”
硕大的体型从何而来？
8千万年前，水豚的祖先出现在非洲；4千万年后，它们抵达了南美洲。水豚的近亲都是正常大小的啮齿动物，比如生活在巴西东部的灌木丛里的岩豚鼠，它们的体重只有900克。
杜克大学的进化生物学家V. Louise Roth解释说，啮齿动物通常都比较小，因为这样能更好地隐藏，那些大得多的捕食者可能觉得不值得抓它们。但当水豚抵达南美洲时，这里几乎完全不存在捕食者，它们的祖先可能因此越长越大。
Roth表示：“没有捕食者，意味着啮齿动物保持小体型的压力消失了。”
根据新研究的说法，水豚的体型之所以长到超过一个数量级，真正的原因藏在DNA里。豚鼠小目（啮齿目下的一个小目，包括水豚）有一种独特的胰岛素。
除了控制血糖之外，胰岛素还掌管着细胞分裂的重任。Herrera-Álvarez和同事发现，水豚并没有分泌更多的胰岛素。但经过几百万年的自然选择，胰岛素分裂细胞、促进生长的能力有所提升，从而诞生了动辄50公斤的庞然大物。
如何控制致癌风险？
但长大了也有问题。水豚不仅需要更多食物，还要和体型变大带来的癌症风险增加作斗争。
如果每个细胞恶化的可能性是固定的，那么细胞越多，动物越有可能患癌症。但事实并非如此。比如，大象虽然比小鼠大几千倍，却并没有更容易得癌症。这被称为皮托悖论，生物学家发现大型动物进化出了多种机制，能未雨绸缪地杀死癌细胞。
例如，科学家发现，当细胞分裂时，亚洲象和非洲象更擅长检查工作，从而降低了致癌突变的数量。而北极露脊鲸则进化出了更好的机制，防止细胞不受控制地分裂。
Herrera-Álvarez的团队发现，水豚似乎采取了一种截然不同的策略。它们的基因组显示，免疫系统在检测和摧毁那些过快分裂的细胞方面做得更好。换言之，水豚有自己的癌症免疫办法。
Herrera-Álvarez说：“我很诧异。我没想到会牵涉到免疫系统。”
芝加哥大学的进化癌症生物学家Vincent Lynch说：“他们的发现似乎与其他动物的情况完全不同。也许进化出这些抗癌办法并没有我们想象的那么难。”
Lynch和Roth都赞扬了这次研究，称其考虑周密、很有创意；但他们也提醒，这些只是初步的结果，后面需要更多的实验。
至于水豚能否被称为啮齿动物里“温柔的巨人”，还有所争议。
Roth说：“在生物学家眼中，并没有‘巨人’这种说法。我猜，这只是人们对水豚的印象而已。”
閱讀更多 國家地理中文網 的文章
