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最佛系的動物,一隻完全靜止了7年的蝾螈,遺傳适應能力令人詫異

作者:寰宇科學新觀察

在此前的一項研究中,一隻歐洲洞螈在同一個地點被科學家們觀察了2569天,在這7年的時光裡,它完全靜止,沒有一絲動彈。科學家們認為,這種兩栖動物沒有天敵,它們平均每12.5年才繁殖一次,是以也沒有太強烈的求偶沖動,是以才能夠如此的“佛系”。

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有人可能會問,它們不用吃東西,不用捕食嗎?歐洲洞螈的捕食政策非常簡單,就是“守株待兔”,它們就靜靜地趴在那裡,坐等小甲殼動物靠近,然後才張開嘴去吃。它們是一種絕對的機會主義者,有獵物送上門就吃,沒有就繼續等,等個幾年都無所謂……

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可能因為佛系,歐洲洞螈的壽命常常超過一個世紀,甚至有科學家稱,它們的壽命能達到幾百年之久。但歐洲洞螈的佛系,是要付出代價的,因為長期在黑暗的洞穴中與世隔絕,它們的皮膚變得十分蒼白,完全無法适應外部條件,包括陽光照射,更沉重的代價是,它們的眼睛已經完全退化了。

在最近的一項新研究中,科學家們相信,它們蒼白的皮膚和失明的眼睛,可能掌握着物種進化的秘密,也掌握着遺傳适應的秘密,這些遺傳适應可以揭示關于人類的長壽、饑餓生存和眼睛疾病的秘密。

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來自斯洛文尼亞盧布爾雅那大學的動物學家彼得·特倫特爾吉教授(Peter Trontelj)負責GENEVOLCAV項目,該項目正在調查歐洲洞螈。這些罕見的蝾螈類似于幽靈般遊動的小蛇,有四條細長的腿和鳄魚一樣的頭部。很久以前,歐洲洞螈的祖先生活在地面上,但一旦進入這些洞穴,它們就經曆了巨大的身體變化以适應新的環境。

從曆史上看,進化生物學家認為,如果我們人類回到過去,重放進化的時間軸,我們同樣可能走不同的進化道路,變得跟現在不一樣。但歐洲洞螈告訴我們事實并非如此,特倫特爾吉認為,動物對光線和營養不良的環境的适應“通常是可以預測的”,進化路線每次都一樣。

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在這個研究項目中,他們發現了九種可能不同的歐洲洞螈物種,而不是像以前認為的那樣,隻有一個物種,每一種都在永恒的黑暗中獨立進化出相似的特征。雖然所有物種都有相同的蒼白皮膚,都失去了眼睛,但這些物種是從不同的祖先進化而來的,他們是在這些午夜洞穴中找到出路的。“一切都是獨立發生的,但或多或少是以平行的方式發生的,”特倫特爾吉教授說。

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該項目旨在分析大約是人類基因組16倍大的歐洲洞螈基因組,并确定使歐洲洞螈能夠适應其獨特環境的基因變化。“這些變化是相同的或非常相似的,但問題是,它們是由相同的基因引起的嗎?”特倫特爾吉問道。

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歐洲洞螈的卵

為了回答這些問題,他和同僚們潛入地下幾百米深的黑暗洞穴,以收集歐洲洞螈的DNA。這些乳白色的兩栖動物可以生存數百年以上,是它們的地面祖先的10倍,并且能夠在饑餓中存活數年。研究人員發現,歐洲洞螈的色素損失和眼睛退化是由幾個不同的基因引起的,其中一些基因是互相關聯的。了解這些以可預測的方式發生的機制,也可能有助于我們了解人類的一些退行性疾病。

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居住在地球黑暗深處的蠕蟲、甲殼類動物,有時甚至魚類也是如此,它們都失去了身體顔色和視覺。ANCAVE項目的負責人亞曆杭德羅·馬丁内斯(Alejandro Martínez)正緻力于建立此類生物的資料庫。他的資料庫已經有33萬多條條目,利用了科學文獻中以各種書面語言發表的所有地下洞穴動物群的參考資料。有了這個資料庫,我麼可以更好地了解動物對新環境的遺産适應性。

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然而,資料庫隻是第一步,馬丁内斯稱,我們可以看到所有這些譜系的普遍性,我們可以擺脫系統發育(物種或群體如何進化)的這些混淆效應,并了解形态變化。通過記錄地下黑暗洞穴中生物多樣性的廣度,科學家可以闡明進化的本質以及動物是如何變化的。

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