海洋哺乳動物犁鼻器信息素感知的進化模式


海洋哺乳動物犁鼻器信息素感知的進化模式

海洋哺乳動物犁鼻器信息素感知的進化模式
海洋哺乳動物因其適應與陸地截然不同的海洋環境,具有重要的進化意義 。但到目前為止,關于它們在海洋環境中生存的遺傳基礎方面的研究非常有限 。
中科院昆明動物所張亞平院士、云南大學于黎研究員和博士研究生靳偉通過對海洋哺乳動物和陸地哺乳動物的犁鼻器系統特異表達基因——瞬時受體電位基因(TRPC2)的研究,為哺乳動物從陸地到海洋轉變過程中的信息素感知方面的進化提供了重要信息 。信息素在哺乳動物生殖和社會行為方面起重要作用,主要由犁鼻器系統感知 。
研究顯示,完全適應于海洋生活的鯨目(長須鯨)的TRPC2基因是假基因,選擇壓力明顯放松 , 基因功能喪失,而營半水生生活的加利福尼亞海獅的TRPC2基因是功能基因,仍然受到較強的選擇壓力 。因此推測 , 鯨類因其完全適應于海洋生活 , 退化的犁鼻器信息素感知功能促使TRPC2基因假基因化,而對于“兩棲”的加利福尼亞海獅來說,陸地生活仍然需要犁鼻器信息素感知,因此其TRPC2基因仍然是功能基因 。
一步分析表明犁鼻器信息素信號傳導通路可能在鯨目的共同祖先時(32-53百萬年之間)就已失去功能 。令人驚奇的是,與加利福尼亞海獅不同,同樣營半水生生活的港海豹和歐亞水獺的TRPC2基因都是假基因 。TRPC2基因很有可能在港海豹和歐亞水獺中獨立假基因化和喪失功能(分別大約在2.7百萬年和1.8百萬年后) 。其它未知的選擇壓力或感覺器官補償機制可能促使了港海豹和歐亞水獺的TRPC2基因假基因化 。
【海洋哺乳動物犁鼻器信息素感知的進化模式】研究結果已在線發表在Molecular Biology and Evolution上 。

中國科學院昆明動物研究所