蜂鸟悬停可能与基因缺失有关******
科技日报柏林1月15日电 (记者李山)蜂鸟可悬停甚至向后飞行,这种特殊的飞行技能非常耗能 。科学家们发现 ,新陈代谢的进化适应,例如缺失果糖二磷酸酶-2(FBP2)基因 ,可增加糖代谢能力,可能 是蜂鸟适应悬停所需 的肌肉新陈代谢的重要一步 。相关成果近日发表在《科学》杂志上 。
原产于北美和南美的蜂鸟 是世界上最小但也是最敏捷的鸟类之一。它们通常只有拇指大小 ,但却是唯一一种不仅可向前飞行 ,还可向后和侧向飞行 的鸟类 。然而,它们特有 的悬停飞行非常耗能 。
德国LOEWE转化生物多样性基因组学中心 的迈克尔·希勒教授领导的科研团队研究了新陈代谢 的哪些进化适应可能使蜂鸟具有这种特殊的飞行技能。
蜂鸟在悬停飞行过程中高速拍动翅膀,每秒最多可达80次 。动物王国中没有其他运动方式比这个更耗能,因此,蜂鸟的新陈代谢必须全速运行 ,甚至比任何其它脊椎动物更活跃 。蜂鸟用花蜜中 的糖来满足它们的高能量需求 ,它们吸收得特别快,与人类不同 ,它们有高活性 的酶 ,可像葡萄糖一样有效地代谢果糖 。
希勒研究团队对长尾隐蜂鸟的基因组进行了测序 ,并和其它蜂鸟物种 的基因组以及其它45种鸟类(包括鸡 、鸽子和鹰) 的基因组进行了比较 。研究发现,在所有接受检查的蜂鸟中 ,FBP2都缺失了。进一步 的调查表明 ,在大约4800万到3000万年前 ,在典型的悬停飞行进化和开始以花蜜为主要食物的时期 ,FBP2已经在所有蜂鸟 的共同祖先中消失了。
研究人员解释说 ,除了FBP2基因 的丢失外 ,蜂鸟可能还发生了其他基因组变化 ,例如,几个在糖代谢中起重要作用的基因 的选择过程导致蜂鸟体内氨基酸发生变化 。
(文图 :赵筱尘 巫邓炎)