[圖文]揭示隱藏於基因密碼背後的鴨嘴獸秘密 | 陽光歷史

 

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[圖文]揭示隱藏於基因密碼背後的鴨嘴獸秘密

2015年06月26日 奇趣動物-短篇 暫無評論 閱讀 288 次


  世界著名科學雜誌《自然》首次發佈鴨嘴獸基因組的詳細分析數據,為揭示隱藏於基因密碼背後的鴨嘴獸的秘密提供了啟示。


  基因分析認為,鴨嘴獸基因組的構成揭示了其最本真的特徵,即同時兼具爬行動物和哺乳動物的特徵。比如,鴨嘴獸長有類似爬行動物的四肢;這一特徵能夠在相應基因片段上直接讀出。又比如,在爬行動物的基因組中,有一串專門控制胎兒大小的基因,這些基因無論來自精子還是卵子,其活動能力都是一樣的,而哺乳動物(除單孔目之外)的相應基因因其來源不同而具有不同的活動能力:如果來自於精子,基因就異常活躍;如果來自於卵子,基因活動能力就低下。研究表明,對鴨嘴獸來說,相應基因無論是來自精子還是卵子,其活動能力都是一樣的。也就是說,在關係胎兒成長的基因方面,鴨嘴獸更加接近爬行動物,而不是哺乳動物。


  基因研究還表明,同其他哺乳動物一樣,鴨嘴獸基因組中約2%(共計18527個)的基因是專門負責蛋白質生成的,其中一部分對應於蛋黃和乳汁的生成。我們知道,爬行動物以卵的蛋黃為發育中的胚胎提供發育所需全部營養,哺乳動物則不同:在胎兒出生前,通過胎盤為發育中的胎兒提供持續的滋養;在幼仔出生後,則通過母乳為其提供營養物質,這也是促使哺乳動物腦容量發展的重要因素。


  那麼,早期的產卵的爬行動物是如何演變為具有胎盤且能夠泌乳的哺乳動物的呢?鴨嘴獸基因研究成果為科學家提供了線索:這種轉變的第一步必然是促成乳汁分泌,然後逐漸擺脫產卵生育。


  雌性鴨嘴獸每次產卵1至3枚,通常為2枚。從外形上看,鴨嘴獸的卵很像爬行動物的卵,皮質質感,個頭不大,直徑約幾毫米,比鳥卵更接近圓形。一枚鴨嘴獸卵的生長週期包括在子宮內28天和在體外孵化10天;而一枚鳥蛋的生長週期則是蛋腸內1天和體外孵化21天。產卵完成後,雌性鴨嘴獸會蜷縮起身體進行孵化。孵化過程大致分為三個階段:第一階段,胚胎不會長出任何功能性器官,完全從卵黃中吸取營養;第二階段,手指腳趾開始發育;第三階段,卵齒出現。


  剛剛孵化出來的幼仔非常柔弱,眼睛還不能睜開,渾身無毛,完全依賴母乳餵養。鴨嘴獸有乳腺,但沒有乳頭。其腹部有個「袋子」,分泌的乳汁經由內側皮膚上的小孔流出供幼仔舔食。母乳餵養持續3至4個月。之後,鴨嘴獸媽媽會短時間外出覓食。大約5周後,鴨嘴獸媽媽外出覓食的時間越來越長。再經過大約4個月時間,幼獸開始從洞口爬出。


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