- 为了适应环境,懒猴表现出许多奇怪的进化行为。例如,极其缓慢的动作、冬眠的能力(在亚洲灵长类动物中为独一无二)以及剧毒咬能力。
- 一项新的研究探索了一些独特的小懒猴( Xanthonycticebus pygmaeus )适应的基因遗传基础,以找到它们在东南亚森林中进化的线索。
- 由于森林地被破坏和为非法野生动植物贸易而捕捞的威胁,加上对异国情调宠物的需求激增,小懒猴已经濒临灭绝。
- 研究人员说,基因的研究可以促进保育工作,甚至可以为人类基因疾病医学研究的进展铺平道路。
大大的眼睛、缓慢的动作加上只有小面包条的身型,第一眼看到小懒猴都觉得平近易人。牠们在东南亚的森林中过着小心翼翼的夜生活,以牙龈、果汁、无脊椎动物和水果为食。然而,看起来温和的外表和简单的生活方式下,该物种为了适应环境进行了一些奇怪和奇妙的进化。
也许最引人注目的是,小懒猴( Xanthonycticebus pygmaeus )在马达加斯加以外的所有灵长类动物中,其冬眠能力却是独一无二的。灵长类动物专家早就知道,有三种狐猴冬眠时间在马达加斯加的旱季,以便节约用水,但直到2015年,越南的团队才发现,小懒猴也可以每次能关闭身体数天, 以便撑过短期间的寒冷天气和食物短缺期。
其他奇怪的特征包括他们能够消化浓度惊人的饮食毒素。还有,像是Nycticebus属类的小懒猴,在今年之前也被认为是属于该种类,小懒猴 咬人时会发出剧毒,可以引发 人类过敏性休克 (尽管牠们最常使用咬的行为来避开对方的攻击)。长期以来,生物学家也注意到牠们的移动异常缓慢,代谢率极低。然而,迄今为止,科学家对这种物种是如何或为什么进化如此不同寻常的特征知之甚少。
现在,来自中国、丹麦和英国的研究团队已经使用比较基因组学和功能测试来研究这些独特适应的遗传基础。他们的研究结果发表在国家科学院的记录 中,给小懒猴的低代谢率、缓慢移动和冬眠能力的如何演变提供了线索。

原产于东南亚大陆湄公河以东的森林,在国际自然保护联盟的红色名录中,小懒猴被列为濒危物种。与其他所有的懒猴物种一样,牠们主要受到非法野生动植物贸易的森林破坏和捕获的威胁,而非法野生动植物贸易是由于牠们在东南亚传统药物中被做为药材以及蓬勃发展但却不择手段的国际在线宠物贸易所导致的。
为了解懒猴是如何演化出异常的适应能力,研究人员使用单分子实时测序技术组装了雌性懒猴的基因组。使用组装的基因组,他们总共确定了26,200个蛋白质编码基因,然后他们使用了一种称为比较基因组学的方法,强调不同物种之间的遗传差异。对于他们的分析,研究人员将小懒猴的DNA与11种哺乳动物物种(包括大猩猩、红毛猩猩和长臂猴)的DNA进行了比较,以探索“这组非常不寻常的灵长类动物的基本进化机制”。
他们还重新排列了50个小懒猴和6个孟加拉懒猴( Nycticebus bengalensis )的全基因组,以研究这两种具有重叠地理范围的密切相关物种是如何沿着不同的进化路径分开的。
研究人员在研究报告中写道: “基因组序列使我们能够获得对小懒猴独特生物学前所未有的见解,而无需伤害或干扰有保育类的动物。”本研究中使用的所有遗传样本均来自中国西南部和越南的野生动物,或动物园中的动物。
牛津布鲁克斯大学(Oxford Brookes University)的灵长类动物保育学家安娜•内卡里斯(Anna Nekaris)表示,值得利用来自如此众多懒猴个体的遗传样本–这种资源在灵长类动物研究中很少获得。Mongabay在一封电子邮件中表示: “缓慢和小懒猴表现出许多独特的特征,基于牠们的缓慢移动和能冬眠的能力,拥有新的遗传数据令人兴奋。” 内卡里斯是今年早些时候发表的一项研究的共同作者,将Xanthonycticebus 描述为一个新的动物属类。

研究人员说,他们已经确认了小懒猴独特性的多种遗传因素。研究人员在研究报告中写道:“我们发现,参与解毒的许多基因家族已经在小懒猴中特别扩展开来。”这些基因家族包括那些参与分解化合物如致癌物和环境毒素的基因家族。他们认为,这种基因改造可以帮助像在小懒猴主食中发现的化合物(如树胶、树汁和有毒昆虫)进行排毒。
内卡里斯说:“与解毒有关的方面可能与以下事实密切相关,缓慢的小懒猴是唯一有毒的灵长类动物,牠们的食物含有高水平的毒性化合物。” ,他负责一个名为Little Fireface项目的懒猴保护项目。“我们猜测,他们可能需要独特的唾液来处理这些食物,这似乎得到这些遗传数据的支持。这种独特的有毒唾液也是小懒猴的特征。”
基因测试还揭示了小懒猴和无尾熊之间的进化融合,两种物种表现出降低的酶活性,研究人员认为这可能导致两种物种的代谢率极低。同时,其他与昼夜节律相关的基因表达减弱,这可能使小懒猴有独特的冬眠能力。
研究人员还确定了导致该物种刻意缓慢移动的基因。与许多居住在树上的动物不同,小懒猴不能在树枝之间跳跃,牠们的肌肉被慢转弯纤维所支配–这是哺乳动物中一个不寻常的特征。研究人员解释说:“这些纤维收缩缓慢,消耗的能量比大多数灵长类动物的白色肌肉纤维少,但更适合需要耐力的任务,如持续性移动。”通过将小懒猴的 DNA与另一种著名的缓慢移动的哺乳动物(Choloepus didactylus)的扁桃体DNA进行比较,研究小组发现了两种物种之间并行进化的证据,其中一种基因被称为NEB ,很可能是牠们不寻常肌肉组成的重要因素。

最后,研究小组调查了孟加拉懒猴和小懒猴物种之间的驱动因素,牠们是唯一在地理范围重叠的两种懒猴。虽然没有物理屏障阻止这两个物种在东南亚森林中交配和混合,但牠们足够独特,因此2022年3月的研究将小懒猴重新归类为不同于所有其他懒猴的新属类。
通过对种群基因组的分析,这项新研究背后的团队揭示,孟加拉懒猴和小懒猴很可能在数百万年前就已分化,牠们的种群规模在历史时期以反比关系波动,表明这两个物种之间存在激烈的竞争。进一步的基因分析表明,每个物种染色体末端粒状体的快速进化可能促使牠们沿着进化上分离的路径前进。
研究人员表示,对懒猴遗传学的新见解应该“在懒猴保育上增强做全面、根据科学的方法保育。”提高对遗传学的认识至关重要的一个保育领域是将动物从一个环境迁移到另一个环境,要么通过引入一些遗传变异来保护小型和孤立的亚群,要么从非法贸易中释放恢复的动物。
事实上,由于非法贸易严重威胁到所有的懒猴物种,在新加坡、台湾和泰国等非本地化国家,许多从宠物贸易中获救的懒猴被释放到野外。
Nekaris说: “(懒猴)是看起来相似的隐蔽物种,因此遗传学是知道哪种物种的关键。”“由于懒猴在整个亚洲都如此广泛地交易,将错误的物种迁移到错误的地方可能是一场生态侵入性的物种灾难。”
研究作者们表示,除了为研究懒猴的遗传构成提供基线之外,对懒猴适应的新见解还可以为人类医学研究的进步铺平道路,包括与新陈代谢、骨骼肌发育和昼夜节律相关的遗传病的研究。
中国科学院马晓峰/昆明动物学研究所(Xanthonycticebus pygmaeus)提供小懒猴的横幅图片。
引號 :
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