馴鹿適應北極環境 科學家告訴你為什么

　　最新一期《科學（Science）》雜志以研究長文發表中國農科院特產研究所特種動物營養與飼養創新團隊聯合西北工業大學、蘇州大學、挪威生命科學大學、中國科學院等，揭示馴鹿適應北極環境分子機制的論文，對此前一直不為人知的馴鹿為何適應極晝和極夜環境、為何雌性也會長角，以及為何是目前唯一被馴化的鹿科動物等，作出令人贊嘆的解釋。這是同期《科學》發表的3篇反芻動物基因組研究計劃研究長文之一。

　　該項研究在前期同一團隊公布的馴鹿參考基因組基礎上（Li等，GigaScience, 2017），基于反芻動物基因組計劃的另外兩篇論文數據，通過人工選擇信號分析，發現馴鹿維生素D代謝通路中的兩個關鍵基因（POR和CYP27B1）受到了強烈的自然選擇，而且這兩個基因所編碼酶的活性比山羊和狍子高很多，這可能使得馴鹿對鈣的吸收能力大大增強。脂蛋白轉運（APOB）和脂質合成（FASN）的兩個重要基因在馴鹿中也發生了突變，這兩個基因在北極熊和企鵝脂肪代謝進化研究中也有報道，表明了不同極地動物能量代謝經歷趨同進化。馴鹿的節律通路中的核心調控基因（PER2）發生了馴鹿特異性的突變，導致PER2基因與另一個節律核心基因（CRY）無法結合，使馴鹿喪失了晝夜節律分子鐘，從而能適應北極極晝和極夜的環境。研究還發現，馴鹿的一個角生長關鍵基因（CCND1）上游增加了一個雄性激素受體結合區域，這可能使得馴鹿在更低的雄激素水平下能促成雌性馴鹿長角。最后，研究發現馴鹿中與神經嵴細胞發育、遷移和分化相關的基因受到了選擇、快速進化或特異性突變，而神經嵴細胞被認為是馴化的關鍵因素，這很可能是馴鹿溫順的原因。

　　該研究結果為維生素D對鈣沉積影響、生物鐘調控治療人類睡眠障礙等一系列人類健康問題的解決提供了重要線索。