基因|吸血蝙蝠为什么要吸血?研究:其实它们万不得已,缺少13个基因!


基因|吸血蝙蝠为什么要吸血?研究:其实它们万不得已,缺少13个基因!
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基因|吸血蝙蝠为什么要吸血?研究:其实它们万不得已,缺少13个基因!
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吸血蝙蝠为什么要吸血?而不是与其他同类一样吃水果、昆虫或小型动物?而且以血液为食 , 蛋白质含量的确好高 , 但会缺乏其他微量元素与营养 。 有科学家曾推测 , 吸血蝙蝠的特殊吸血习性 , 可能是栖息地变化导致 。 不过刊于bioRxiv的一项研究指出 , 吸血蝠对比其他蝙蝠有 13 个缺失的功能性基因副本 , 这可能就是它们转成吸血这种特殊饮食习惯的原因 。
【基因|吸血蝙蝠为什么要吸血?研究:其实它们万不得已,缺少13个基因!】
目前世界上会吸取其他动物血液 , 作为自己的营养来源的蝙蝠只有三种 , 都分布在南美洲 , 包括:普通吸血蝠(Desmodus rotundus) 、毛腿吸血蝠 (Diphylla ecaudata) 和白翼吸血蝠 (Diaemus youngi)。
它们会在夜间活动 , 并趁牲畜睡觉时以牙咬开其皮肤吸食血液;由于吸血蝠亚科成员口水含抗凝血剂和麻醉成分 , 所以动物不会察觉自己被吸血 。 同时吸血蝙蝠也被认为是蝙蝠种群中最聪明的群居动物 。 观察发现它们会向面临饥饿的同伴吐血 , 尤其是那些过去与它们分享血液的人 。
前两种吸血蝙蝠的饮食习惯比较随意 , 例如普通吸血蝠的晚宴菜单上就会有野鸟血液或猪血可供选择 , 而毛腿吸血蝠就比较挑食 , 它们的菜单自有研究纪录以来 , 都是满满野鸟 。 甚至实验发现 , 当研究人员只提供猪和山羊给它们当食物的时候 , 竟然大多数的毛腿吸血蝠都选择绝食 , 直到饿死……
话说回来 , 德国LOEWE生物多样性基因中心的基因学家Michael Hiller团队将吸血蝠与 25 个蝙蝠品种的基因组进行对比 , 其中 16 个是此前未做过全基因组测序 , 而部分蝙蝠来自叶口蝠科 (Phyllostomidae), 与吸血蝠在基因上非常密切 。
团队发现吸血蝠共有 13 个基因缺失 , 其中包括 3 个已知、与甜与苦味味蕾有关的受体基因 。 其余 10 个缺失的基因很多都提供了关于吸血蝠如何从血液中获取最多营养的提示 , 例如其中2个与促进胰岛素分泌有关:吸血蝠饮食中的糖含量低 , 它们可能不需要太多胰岛素控制身体血糖 , 令它们更善用饮食中的摄取有限葡萄糖 。
蝙蝠也缺乏参与抑制胰蛋白酶 (trypsin) 的基因 , 胰蛋白酶是一种参与蛋白质消化和吸收的酵素 , 有更高水平的胰蛋白酶活动就可以帮助它们消化含大量蛋白质的血液饮食 。 同时 , 基因 REP15 的缺失可能会促进铁的排泄 , 防止蝙蝠吸血时金属中毒 。
另外 , 其他一些基因缺失则与蝙蝠的认知能力和视力有关 , 例如缺乏降解 24S-羟基胆固醇 (24S-hydroxycholesterol) 的基因 , 该胆固醇代谢物已知在大脑发育和功能中发挥各种作用 , 损失相关降解基因可能意味着吸血蝠大脑中的代谢物水平更高 , 而这种变化已在小鼠实验中证明可改善的小鼠空间记忆 。
团队又指出 , 一些缺失的基因对蝙蝠的生理有未知的影响 , 值得进一步研究 。
团队指希望在未来研究各蝙蝠基因表达的差异 , 以获得更完整的血液饮食相关基因组变化图 。 该团队亦会分析毛腿吸血蝠与白翼吸血蝠的基因 , 以确认该两品种与吸血蝠基因组有何分别 。
看来要成为“吸血鬼”也不容易呀!
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