奶水促进哺乳动物进化

鸭嘴兽的基因组帮助科学家搞清了泌乳能力如何塑造哺乳动物的进化。
图片提供：Henrik Kaessmann/瑞士洛桑大学

妈妈的奶水对于婴儿骨骼生长大有好处，然而你也许不知道，乳汁同时还对哺乳动物的进化产生了巨大影响。一项新的遗传学分析结果支持了上述观点，证明分泌乳汁的能力是在哺乳动物放弃爬行动物祖先的产卵方式之前出现的。研究表明，奶水可能有助于促进生物学变化，从而使婴儿安全出生的可能性大大增加。

最早的哺乳动物是在距近约2亿年前出现的。随着时间的流逝，大多数的哺乳动物不再通过产卵来繁殖后代，转而用生有胎盘的子宫向胎儿提供养分。它们同时开始用乳汁哺育幼崽。当然也有例外，例如包括鸭嘴兽在内的单孔类动物——尽管是哺乳动物，鸭嘴兽却依然会下蛋，但它们同时也会分泌乳汁。瑞士洛桑大学（UNIL）的进化遗传学家Henrik Kaessmann和同事于是便想搞清，使这种转变成为可能的遗传学变化以及它们出现的时间。

Kaessmann的研究小组将目光聚集在鸡携带的3种基因上，这些基因负责编码产卵所必须的蛋白质。研究人员随后在4种哺乳动物——人类、负鼠、狗和鸭嘴兽——的基因组中寻找与这些基因相关的序列。结果表明，这3种基因在前3种哺乳动物的基因组中依然存在，但是基因突变已使得它们不再起任何作用，其中最后1种基因大约在7000万年到3000万年前停止了工作。而在鸭嘴兽基因组中，仍然有1种基因还在发挥着功效。研究小组在3月18日出版的《科学公共图书馆—生物学》杂志上报告了这一研究成果。这一发现具有重要意义，这是因为与典型的鸟蛋和爬行动物卵相比，单孔类动物的卵只有较少的蛋黄。

研究人员随后又分析了与分泌乳汁有关的基因。他们发现，鸭嘴兽与其他哺乳动物一样，都具有产生乳汁的基因。由于鸭嘴兽在约1.8亿年前便从其他哺乳动物中分化出来，因此这一发现表明，哺乳能力最早应该出现于鸭嘴兽和其他哺乳动物的共同祖先中，这种动物可能生存在距今3.1亿年至2亿年前——当时，卵生基因还没有失效。

堪培拉市澳大利亚国立大学的进化生物学家Jenny Graves认为，这项研究成果证实了之前的推测，即分泌乳汁是哺乳动物放弃卵生方式背后的推动力，这是因为它们不再需要依靠卵作为幼崽生长的营养来源。并未参与该项研究的UNIL的进化生物学家Peter Vogel指出，这种转化意义非凡，这是因为哺乳能力能够提供许多的优势。例如，父母不再需要寻找大量的食物喂养巢中的幼崽，同时能够投入更多的精力养育较少的后代，这就为哺乳动物进化出更大的脑奠定了基础。

（来源：EurekAlert!）