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所有胎盘哺乳动物的祖先都是食虫者

祖先胎盘哺乳动物的重建。图片来源:Carl Buell

胎盘哺乳动物是在发育过程中因存在斑蛋白而特性化的哺乳动物。

白垩纪大灭绝(K / Pg边界)导致非禽类恐龙灭绝。在此期间,胎盘哺乳动物的祖先存在。

食肉和食草恐龙的灭绝为饮食生态环境带来了多样性。现有的哺乳动物利用了这一机会,并辐射到了所有可用的生态位中。

这是我们从化石中学到的胎盘哺乳动物进化的故事。现在,最近的科学研究得出结论,祖先的胎盘哺乳动物是食虫动物或食虫动物。

但是他们是如何得出结论的呢?让’s see.

几乎所有昆虫的身体都被称为甲壳质的坚硬碳水化合物所覆盖。因此,每只以昆虫为食的动物都应该消化几丁质。

这是通过一种称为几丁质酶的酶来实现的。负责产生几丁质酶的基因被称为几丁质酶基因。

人类和小鼠具有几丁质酶基因,因为许多人类和小鼠的饮食中都含有昆虫。但是,人类基因组中还有其他三个几丁质酶基因。

这些基因均无功能,但以假基因形式存在。这种无功能的几丁质酶基因存在于大多数胎盘哺乳动物的基因组中。

因此研究人员研究了107种胎盘哺乳动物的基因组,从from,小鼠到大象和鲸鱼。有趣的是,他们发现这些动物中存在五种不同的几丁质酶基因。

现在很明显,几乎所有的胎盘哺乳动物都具有五个不同的几丁质酶基因之一。许多以非功能性基因存在,一些以片段形式存在。这表明所有与恐龙一起生活的胎盘哺乳动物的共同祖先是食虫动物。

据估计,高度食虫的动物具有更多的几丁质酶基因。如今,具有所有五个功能性几丁质酶的动物都高度食虫。

由于最早的胎盘祖先可能具有五个几丁质酶基因,因此被认为是高度食虫的。

Tarsiers是很好的食虫动物,是唯一具有如此众多功能几丁质酶基因的灵长类动物。

唯一的例外是食用昆虫的穿山甲,只有一个功能性几丁质酶基因。穿山甲可能是从失去几丁质酶基因的祖先进化而来的,其次是适应了当今的利基市场。

所以,这是整个故事。

胎盘哺乳动物是早期食虫动物,与恐龙一起生活在白垩纪晚期。然后是白垩纪-古生物大灭绝事件。恐龙灭绝了,并开辟了许多饮食壁ni。祖先的食虫动物占据了所有壁ni,并散发出来。所有人都有五个几丁质酶基因,但是那些适应其他饮食的人却因各种突变的积累而失去了几丁质酶基因。由于他们已经改变了饮食,所以没有检查突变。现在,那些遗传残留物以伪基因形式存在于所有哺乳动物中。

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1.
新兴CA,Delsuc F,Nachman MW。几丁质酶基因(CHIAs)提供了胎盘哺乳动物后白垩纪饮食辐射的基因组足迹。 S。 2018; 4(5):eaar6478。土井:10.1126 / sciadv.aar6478

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撰写者 乔辛·塔里安(Josin Tharian)

动物学专业助理教授。

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