DNA揭示了澳大利亚难以捉摸的有袋鼹鼠的秘密:NPR


有袋鼹鼠正在吃壁虎,澳大利亚北领地塔纳米沙漠

Mike Gillam/Auscape International Pty Ltd/Alamy Stock Photo


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有袋鼹鼠是一种难以捉摸的生物,在澳大利亚偏远的沙漠中游动,它的数量似乎在大约 7 万年前遭遇了突然的人口锐减,这可能是由于气候变化造成的。

这是根据期刊中描述的一项新分析得出的 科学进步,研究了这些神秘生物之一的 DNA。

北方和南方的有袋鼹鼠非常罕见,以至于在野外看到它们可能会成为头条新闻,因为人们惊叹于它茂密的金色皮毛和鳍状的前脚。

科学家们不太了解有袋鼹鼠如何在生活中生存,也不知道这些鼹鼠是如何随着时间的推移而进化的。

“它濒临灭绝,所以你不能去寻找它。它非常罕见,”匹兹堡大学的内森·克拉克指出。 “它在澳大利亚的沙漠里。你要怎么找到这个东西?它没有永久性的隧道。”

他研究了来自世界各地的各种鼹鼠,以了解哺乳动物如何适应地下生活,并表示地下生活确实具有诸如免受捕食者和极端温度影响等优势。

另一方面,鼹鼠必须生活在持续的黑暗中并呼吸贫氧的空气。 “这显然是一个非常极端的变化,”他说。

克拉克说,在哺乳动物中,完全地下的生活方式已经独立进化了至少五次,他很想知道这种情况是如何在澳大利亚发生的,那里的鼹鼠已经与世隔绝了数百万年。

“它们的身体结构、四肢和其他东西看起来就像欧洲鼹鼠或星鼻鼹鼠,”他说,“但它们完全不相关。”

像袋鼠一样,有袋鼹鼠也有一个育儿袋,尽管它是倒置的,大概是为了当鼹鼠向前游过沙子时,沙子不会积聚在育儿袋中。

克拉克和其他一些同事最近与澳大利亚的生物学家合作,分析了一个标本的 DNA:一只雌性南方有袋鼹鼠。

墨尔本大学的史蒂芬·弗兰肯伯格(Stephen Frankenberg)在一封电子邮件中告诉美国国家公共广播电台(NPR):“有袋鼹鼠标本非常罕见,没有人能够在圈养下使鼹鼠存活很长时间。”

他说,几十年前,这种特殊鼹鼠的组织在它死后被收集起来并冷冻保存在南澳大利亚博物馆,并补充说,感谢博物馆研究员斯蒂芬·唐纳兰(Stephen Donnellan)向团队提供了样本进行分析。

弗兰肯伯格说,冷冻组织非常适合 DNA 测序,他称这种组织的可用性“是一个不容抗拒的机会”。

根据研究结果,鼹鼠现存的近亲是两种小型夜间活动的有袋动物,袋狸和兔耳袋狸,

更重要的是,遗传证据表明,有袋鼹鼠的数量在大约 7 万年前急剧下降之前一直保持稳定,大致与气温较低和海平面下降的时期一致。

“我认为这绝对是这篇论文的主要发现之一,”目前在德国明斯特大学工作的生物学家、研究小组成员萨拉·卢卡斯 (Sarah Lucas) 说。

她说,生物学家对这些鼹鼠的种群动态一无所知,并指出“再次,找到活的鼹鼠真的很难。”

研究人员表示,他们的分析表明,鼹鼠数量的下降不能归咎于人类向这片大陆的扩散。

弗兰肯伯格说:“这很难说,但我们的结果表明,这是由于气候变化而不是人类的到来。”他指出,在有袋鼹鼠居住的地区,人类出现的时间比人类出现的时间晚十到两万年。碰撞。

他们研究的另一部分着眼于有袋鼹鼠如何失去视力,通过与其他物种的比较来找到各种与视觉相关的基因开始降解的大致日期。

首先丢失的基因似乎与眼睛晶状体的形成有关。这表明,在一段时间内,鼹鼠仍然能够看到光明和黑暗,但看不到非常清晰的图像。

然后,鼹鼠失去了视锥光感受器的功能基因,这些基因与感知强光和色觉有关。那时,鼹鼠可以在昏暗的光线下看到东西,也许晚上仍然出现在地面上。

但最终,连眼睛用来感知微弱光线的杆状光感受器也消失了,鼹鼠完全失明了。

克拉克说:“你基本上可以在脑海中想象出这样一幅画面,在数百万年的时间里,这个东西慢慢地越来越深入地下,然后再也不会出来。” “我觉得这真的很酷。”

“它很好地描绘了有袋鼹鼠的进化及其生态位的变化如何进展,在雨林的地板上挖洞是最终完全进入地下的前兆,”弗兰肯伯格同意。

卢卡斯说,为了了解其他失去视力的哺乳动物是否遵循类似的遗传事件序列,“我们正在尝试实际研究其他哺乳动物如何失去视力,以了解有袋鼹鼠的独特之处。”

例如,蝙蝠也进化得更少依赖视觉,尽管它们生活在夜间空气的黑暗中,而不是黑暗的地下。

卢卡斯说,正如这项对有袋鼹鼠的研究表明的那样,仍有大量关于哺乳动物的信息仍然是个谜。

“我们认为大多数哺乳动物都已被充分发现并得到充分表征,”她说。 “但事实并非如此。”



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