PON1基因的趨同喪失令現代海洋哺乳動物面臨風險


PON1基因的趨同喪失令現代海洋哺乳動物面臨風險


PON1基因的趨同喪失令現代海洋哺乳動物面臨風險
()據EurekAlert!:各世系海洋哺乳動物遠古祖先中的基因喪失如今可能會令現代海洋哺乳動物遭遇危險,因為該基因喪失令它們無法抵御有毒的有機磷酸鹽 。據新的研究披露,對氧磷酶-1(PON1)的趨同基因喪失令多種海洋哺乳動物失去了分解這些神經毒化學物質的機制,而越來越多的這類毒性物質找到了進入其海洋棲息地的途徑 。
當陸地哺乳動物回到海洋中時,數百萬年的適應性變化令它們在地球的海洋中扎了根 。同樣地,在多種不同的海洋哺乳動物世系中也發生了某些類似的生理和形態學變化,如在鯨魚、海豹和海牛中出現的鰭足趨同發育 。環境的變遷也能導致非適應性的趨同性狀喪失 。對海洋哺乳動物來說特別的是,其“旱鴨子”祖先的性狀會在其新的水中家園變得毫無功能 。然而,某些基因可影響不止一種可能無關的性狀,并在不斷變化的環境中導致不可預見的后果 。
Wynn Meyer等人進行了一個全基因組范圍的檢查,旨在尋找海洋哺乳動物中的與其祖先從陸地過渡至水中環境相關的基因功能的趨同喪失 。作者揭示了引人注目的PON1基因的趨同喪失模式,該基因被發現在所有3種海洋哺乳動物世系中(鯨類、鰭足類和海牛類)獨立地喪失了其功能,但該基因在陸地哺乳動物的基因組中卻得到完整保留 。據Meyer等披露,PON1的喪失可能與其在脂肪酸氧化中的作用有關 。PON1同時也是哺乳動物唯一能抵御高毒性有機磷酸鹽化合物的機制 , 這些有機磷酸鹽出現在大量使用的殺蟲劑氯蜱硫磷中 。
這些結果凸顯了生活在農業徑流附近的海洋哺乳動物(如海牛和儒艮)所面臨的潛在健康危害,因為這些徑流中含有有機磷酸鹽殺蟲劑 。