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冰河时代的巨人:斯特勒海牛基因组解码

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斯特勒的海牛

今天,海牛只存在于热带水域

冰河时代的巨人:国际分子追踪研究小组。

冰河时代的巨型海牛由 Georg Wilhelm Steller 于 1741 年发现,后来以他的名字命名。这位 18 世纪的博物学家不仅对这种动物的巨大体型感兴趣,而且对其不寻常的树皮状皮肤感兴趣。他将其描述为“如此厚实的皮肤,与其说是动物的皮肤,不如说它更像老橡树的树皮”。

这种类似树皮的表皮结构在相关的海妖中没有发现,它们今天只生活在热带水域中。在科学界,以前认为树皮状的表皮是寄生虫摄食的结果,但也能隔热,从而在冰河时代很好地保护海牛免受寒冷和极地海域的伤害。

在目前的研究中,由莱比锡大学的 Diana Le Duc 博士和 Torsten Schöneberg 教授、波茨坦大学的 ​​Michael Hofreiter 教授和加利福尼亚大学的 Beth Shapiro 教授领导的科学家表明,斯特勒海牛的古基因组揭示功能变化。这些变化是造成树皮样皮肤和适应寒冷的原因。

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为了弄清楚这一点,来自德国和美国的一个国际研究小组从总共 12 个不同个体的化石骨骼残骸中重建了这个灭绝物种的基因组。莱比锡大学医院人类遗传学研究所的戴安娜·勒杜克 (Diana Le Duc) 说:“我们调查中最引人注目的结果是,我们已经阐明了为什么这个海洋巨人的皮肤像树皮一样。” 科学家们在海牛基因组中发现了表皮最外层正常结构所必需的基因失活。这些基因也用于人类皮肤。

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“这些所谓的脂氧合酶基因的遗传缺陷导致了人类所谓的鱼鳞病。其特点是表层皮肤变厚变硬,鳞片较大,有时也被称为“鱼鳞病”,”Rudolph Schönheimer 生物化学研究所的 Schöneberg 说。“因此,我们的研究结果也加深了我们对这种临床情况的看法,”生物化学家解释说,并补充说:“这可能是新治疗方法的关键。”

科学家们通过将基因组与最近的亲属儒艮的基因组进行比较来确定遗传缺陷。研究人员在莱比锡马克斯普朗克进化人类学研究所的调查中得到了支持,该研究所在分析古代DNA方面贡献了其生物信息学专业知识。结果,他们确定了可能有助于适应凉爽的北太平洋栖息地的遗传变化的重要证据。

波茨坦大学的 ​​Hofreiter 说:“这是一个令人印象深刻的例子,说明基因缺陷不仅会导致疾病,而且还会因栖息地的不同而具有优势。” 此外,基因组数据显示种群规模显着减少。这开始于该物种被发现前 500,000 年,并可能导致其灭绝。Hofreiter 总结如下:“随着今天的分子遗传学澄清,我们的研究结束了 18 世纪初德国博物学家的精确观察。 ”

背景

Georg Wilhelm Steller (1709–1746) 在莱比锡、耶拿和哈勒学习医学和自然科学,并参加了 1741 年丹麦船长 Vitus Bering 前往阿拉斯加的传奇探险。今天的白令海峡就是以白令海峡命名的,还有许多船上的船员在这次探险中丧生。斯特勒幸存下来,是第一个也是唯一一个能够看到并科学描述这些巨大海牛的活着的探险家。今天存在的相关海牛(海妖) - 海牛和儒艮 - 仅在热带水域中发现。它们最长可以长到三米,不到冰河时代祖先体长的一半。在 18 世纪大约 100,000 只动物的前斯特勒海牛种群中世纪以来,今天在白令海峡岛屿的海岸上只能找到骨头。Georg Steller 于 1741 年首次描述了冰河时代的海牛。他的标志性作品是由他的秘书根据他的手稿和学术贡献完成的。它于 1753 年出版,也就是斯特勒去世几年后。他在从东西伯利亚返回圣彼得堡的途中去世。

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