丢失的基因可能有助于解释吸血蝙蝠如何仅靠血液生存

导读 单靠鲜血生存可不是野餐。但是一些基因调整可能帮助吸血蝙蝠进化成为已知的唯一以这种物质为食的哺乳动物。这些蝙蝠已经发展出一系列生理和

单靠鲜血生存可不是野餐。但是一些基因调整可能帮助吸血蝙蝠进化成为已知的唯一以这种物质为食的哺乳动物。这些蝙蝠已经发展出一系列生理和行为策略,以仅靠血液为食。然而,这种嗜血行为背后的遗传图景仍然模糊不清。但研究人员在3月25日的《科学进展》杂志上报告说,蝙蝠似乎随着时间的推移而丢失的13种基因可能会支持某些行为。

“有时在进化时间框架内丢失基因实际上是适应性的或有益的,”现在法兰克福Senckenberg自然研究协会的基因组学家迈克尔希勒说。

希勒和他的同事拼凑了普通吸血蝙蝠(Desmodusrotundus)的基因组,并将其与其他26种蝙蝠的基因组进行了比较,其中包括与吸血蝙蝠同科的6种。该团队随后在D.rotundus中寻找完全丢失或因突变失活的基因。

在13个缺失的基因中,有3个先前曾在吸血蝙蝠中被报道过。这些基因与其他动物的甜味和苦味感受器有关,这意味着吸血蝙蝠的味觉可能减弱了——喝血更好。其他10个丢失的基因是在蝙蝠中新发现的,研究人员提出了一些关于这些基因的缺失如何支持富含血液的饮食的想法。

一些基因有助于提高体内胰岛素水平,并将摄入的糖分转化为可以储存的形式。鉴于血液中的糖含量较低,这种处理和储存系统在吸血蝙蝠中可能不太活跃,基因可能不再那么有用了。另一个基因在其他哺乳动物中与胃酸产生有关,胃酸有助于分解固体食物。随着吸血蝙蝠的胃进化为主要储存和吸收液体,该基因可能已经丢失。

其他丢失的基因之一会抑制胃肠道细胞对铁的吸收。血液热量低,但富含铁。吸血蝙蝠在每次进食时必须喝到自身体重1.4倍的水,并且在这样做的过程中摄入了可能有害的铁量。吸血蝙蝠肠道内的胃肠细胞会定期脱落,因此失去该基因后,蝙蝠可能会吸收大量铁并迅速排出体外以避免超载——这一观点得到了先前研究的支持。

研究人员表示,一个丢失的基因甚至可能与吸血蝙蝠非凡的认知能力有关。因为蝙蝠很容易饿死,所以它们会分享反流的血液,而且更有可能与之前捐给自己的蝙蝠这样做(SN:11/19/15)。吸血蝙蝠也会形成长期的联系,甚至会在野外与它们的朋友一起觅食(SN:10/31/19;SN:9/23/21)。在其他动物中,该基因参与分解神经细胞产生的一种化合物,这种化合物与学习和记忆有关——这些特征被认为是吸血蝙蝠社交能力所必需的。

“我认为那里有一些令人信服的假设,”费城坦普尔大学的进化基因组学家DavidLiberles说,他没有参与这项研究。他说,看看这些基因是否也在其他两种吸血蝙蝠中丢失会很有趣,因为它们更多地吸食鸟类的血液,而D.rotundus更喜欢吸食哺乳动物的血液。

饮食是否导致了这些变化,反之亦然,尚不清楚。无论哪种方式,这可能都是数百万年的渐进过程,希勒说。“也许他们开始喝越来越多的血,然后你就有时间更好地适应这种极具挑战性的饮食。”