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江山易改,本性难移?

通过迈克尔•埃文斯- 2011年3月7日格林尼治时间16:11:0
江山易改,本性难移?

豹的形象通过在上面

大自然的两个伟大奇迹是它的多样性和它的神秘。比如,为什么豹子身上有斑点,为什么斑马身上有条纹?哈佛大学的科学家们离这个古老的问题又近了一步。

答案是一种叫做刺豚鼠的基因。哈佛大学的研究小组发现,这种基因支配着鹿鼠的颜色模式,而鹿鼠是北美最普遍的哺乳动物。在所有脊椎动物中都发现了这种基因,人们认为这种基因可以很好地在各种物种中建立颜色图案。

这是一个特别令人兴奋的发现,因为到目前为止,人们对这一过程在分子和进化水平上都知之甚少。

正如哈佛大学生物与进化生物学研究助理玛丽·曼索所说:“…关于脊椎动物的颜色模式是如何形成的问题一直是个黑盒子。”

写在最新一期的杂志上科学曼索博士继续说:“…我们能够证明,鹿鼠胚胎中单个色素基因活动的微小变化,会产生成年鼠颜色模式的巨大差异。”

研究人员发现,当Agouti仍处于胚胎阶段,在怀孕的中间阶段,仅仅在怀孕后的12天,它已经建立了老鼠的颜色模式。这是在皮肤中第一批色素产生之前。

人们已经知道刺豚鼠会影响脊椎动物皮毛、羽毛和鳞片中的色素类型。该基因在成人体内的轻微活动会导致深色色素的产生,而活跃的活动通常会产生浅色色素,但哈佛大学的研究人员发现,该基因胚胎活动的细微变化也会对全身色素的分布产生深远的影响。

哈佛大学自然科学副教授和该报告的资深作者霍皮·胡克斯特拉解释说:“…在胚胎发育过程中,刺豚鼠在腹部表达,它推迟了最终会产生色素的细胞的成熟。这导致成年动物的腹部颜色较浅,这是从鱼到羚羊等多种脊椎动物最常见的颜色模式。”

除了对颜色图案的研究,这项研究还强调了遗传和发育机制如何影响自然多样性的进化。刺豚鼠的基因表达只需要一个微小的改变就可以建立一个全新的颜色模式。在鹿鼠中,自然选择导致刺豚鼠表达量的变化,从而产生新的颜色图案,可以在包括深色森林和浅色沙滩的栖息地中伪装动物免受视觉掠食者的攻击。

胡克斯特拉教授指出,我们很难不去推测,在许多脊椎动物中,刺鼠在产生更复杂的图案(如条纹和斑点)方面发挥了作用。

他们的计划是继续研究有更复杂颜色图案的动物,比如花栗鼠,最终可能是斑马和豹子。

也许结果会是斑纹斑马和条纹豹。