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欢迎收看自然小喇叭栏目的第54期,在过去的半个月里,大家收罗了以下值得一看的自然新闻和研究:
1)切尔诺贝利的线虫,对辐射免疫
2)两头雄性座头鲸啊啊啊
3)小象死后,亚洲象举行葬礼
4)基因变异,致使狗狗特别想吃饭
5)大熊猫棕白色,是由于基因缺失
6)毛毛虫吃毒素,还当作武器
切尔诺贝利线虫
在核辐射最紧急的地方,居然生活着一种不受辐射影响的线虫。
在1986年的核电站事故将来,切尔诺贝利就成为了高辐射区域。人类撤退后,还有不少动植物仍然生活在这里,且大多都因辐射影响而发生了基因损伤。然而,在近期的一项新研究里,科学家发现了一个例外——一种名叫Oscheius tipulae的小小线虫。
从切尔诺贝利采集的线虫在显微镜下的样子 | Sophia Tintori
科学家对生活在切尔诺贝利的线虫进行了基因组测序,并和生活在世界各地的相同种类作了比较。他们惊讶地发现,从切尔诺贝利采集的线虫,基因组并没遭到辐射的损害。进一步研究发现,有的生活在低辐射环境下的线虫,基因也困难遭到损伤——这可能是它们的天分技能,并非在高辐射环境下演化的结果。
研究者正在测量辐射值和采集土壤中的线虫 | Matthew Rockman
科学家觉得,这种神奇的小线虫在保护和修复基因上可能有特殊的能力,因此将它们作为研究对象,或许可以讲解为何致癌物对不同人有着不一样的影响。
座头鲸同性性胁迫
近期,研究者有史以来首次记录到了两头雄性座头鲸之间的性行为——而且,其中一方好像是被迫的。
现场照片 | Lyle Krannichfeld and Brandi Romano
刚开始,一头健康强壮的雄性座头鲸一直追逐着另一头雄性,后者看着非常瘦小,下巴上还受了伤,身上长满寄生的鲸虱。没想到,那头强壮的鲸追着追着,居然露出了生殖器,开始强迫那条虚弱的鲸。受害鲸也确实表现出了遭到重压的样子,身体扭曲成S形,但可能无力反抗,只能试图慢慢游开。
下方的鲸鱼很虚弱,且下巴受伤了,可能是和船只相撞导致的 | Lyle Krannichfeld and Brandi Romano
虽然这是大家首次见到同性座头鲸之间的交配,但这在鲸类动物里并不罕见。同性性行为最多的是宽吻海豚,研究觉得,雄性海豚之间发生性行为,可以加大它们的网盟关系(海豚:是兄弟就啪一个!)而且是为将来和异性交配做“演练”。雌性之间偶尔也会发生性行为,但概率小得多。
换个角度 | Lyle Krannichfeld and Brandi Romano
研究者推断,这头强壮的座头鲸可能是把另一条鲸误认成雌性,才做出如此的举动;也大概是它故意对弱小的角逐对手做出强迫行为,以彰显我们的支配地位。
亚洲象葬礼
假如象群中有小象死去了,亚洲象会举行隆重的葬礼。
葬礼的第一步是探寻一块适合的坟墓。印度人发现,大象对人类的茶园情有独钟,由于那里一般有挖好的灌溉排水沟,它们不需要自己在森林里挖掘坟墓。为了让小象入土为安,成年象们会不惜携带遗体长途跋涉,甚至走上整整两天,直到到达坟墓。
成年象携带小象的遗体长途跋涉,前往坟墓 | West Bengal Forest Department
一项新研究剖析了5场亚洲象的葬礼,发现象群好像有一套固定的仪式步骤。被埋葬的5头小象都是腿朝上被放入坑中,象群的成员们会用泥土把遗体埋起来,最后把地面推平。有时它们也会先把小象的头埋起来,可能是为了预防小象被食肉动物吃掉。小象下葬后,象群会发出咆哮声,表达失去家人的痛苦和思念。
被四脚朝上埋起来的小象遗体 | West Bengal Forest Department
在葬礼之后,对小象的回忆依旧影响着象群。象群从此将来会刻意避开埋葬小象的那条路,即使这里之前是它们天天的必经的道路。研究者觉得,大象们或许把这条路和小象的死亡联系在一块,为了防止勾起伤心的回忆,它们才会绕道走。这类巨大的陆地动物,也有着与人类一样的情感。
另一头被埋葬的小亚洲象 | West Bengal Forest Department
尸检发现,所有被埋起来的小象都只有一岁甚至更小,是因生病自然死亡的。这是大家首次记录到亚洲象的葬礼,在这之前,有人察看到非洲森林象会用树枝把过世的家人覆盖起来。
拉布拉多基因变异
为何家的狗狗格外可以吃,一见到食物就激动?别怪人家馋,这可能是刻在基因里的!
近期的一项研究发现,名为POMC的基因突变会致使部分狗更易胖,这其中包含25%的拉布拉多和66%的平毛巡回猎犬。基因突变会让它们总感觉饿,而且新陈代谢更低——吃得多还消耗得少,自然就胖了。
吃的吃的!是否发吃的了!| dmealiffe / Wikimedia Commons
携带基因突变的狗,饭量其实和别的狗狗差不多,但它们吃完将来饿得更快。
科学家找来87条狗狗,每20分钟给它们喂一罐食物,最后所有狗狗都吃了不少,有基因突变的狗和其他狗吃下了差不多数目的罐头。但在喂完饭3小时后,研究者又拿出包装被切开一点的香肠魅惑狗狗,让它们能闻得到味却不可以随便吃到。这个时候,有基因突变的狗就表现得格外积极,由于它们的饥饿感更高,这个时候更想吃到香肠。
为了食物奖励努力巡回的拉布拉多 | Divya Thakur / Wikimedia Commons
POMC基因突变改变了狗的神经通路,即使它们肚子里已经有足够的食物,大脑也会不停地鼓励它们找更多食物吃。有的狗狗的巡回技能非常厉害,可能就是由于迫切地想得到食物奖励;而有的拆食物袋子还偷吃的狗狗,也不过是在挖空心思满足大脑的进食指令罢了(就原谅孩子一次吧!)。
孩子都五分钟没吃饭了!| 阿童木 / Wikimedia Commons
大熊猫基因变异
为什么有的大熊猫是棕色的?不是熊猫母亲生着生着没墨了,而是基因变异了!
棕白色的大熊猫 | AilieHM / Wikimedia Commons
秦岭的野生大熊猫种群里,生活着几只棕白色的大熊猫,而且现在只在这个种群里出现过。大伙一直没搞了解是什么导致了它们独特的花色,直到近期,中国科学院魏辅文院士团队的研究发现,大熊猫的棕白色毛发和基因Bace2有关。他们研究的2只棕白色大熊猫,都在这个基因上缺失了25个碱基对。
黑白大熊猫和棕白大熊猫的毛发 | 参考资料[5]
作为对比,研究者又测序了其他192只黑白大熊猫的基因组,发现这类毛色正常的大熊猫都有着完整的Bace2基因。他们还借助Crispr-Cas9技术,培育出了同一个基因位点缺失的小鼠。结果发现,正常小鼠是黑色的,这类基因缺失的小鼠则毛色更浅,就像正常大熊猫和棕色大熊猫的差别一样。
左侧是正常小鼠,右侧是基因敲除的小鼠 | 参考资料[5]
这个基因突变是如何让大熊猫变成棕色的呢?研究者发现,Bace2基因缺失碱基对之后,会致使动物毛发里黑素体的大小和数目都降低,降低色素沉着,毛色也就随之变淡。
毛毛虫吃毒素
帝王蝶的毛毛虫,连剧毒的植物都敢吃!
毛毛虫本虫 | Jim Hudgins / Wikimedia Commons
马利筋属植物的粘液里含有名为心甾内酯(Cardenolides)的毒素,它们会破坏肠道中负责钠钾平衡的酶,动物吃下去将来一般难逃一死。帝王蝶的卵就在马利筋的叶子上孵化成毛毛虫,为了防止中毒,它们会避开白色带毒的粘液。它们的进食方案非常聪明——先咬破叶脉,让粘液先排出,再挖进来吃没毒的部分。
马利筋属植物的白色粘液有剧毒 | Ayotte Gilles / Wikimedia Commons
然而,等毛毛虫长大时,它们也变强了,居然不害怕毒素了!它们开始改变进食方案,直接吃下剧毒的粘液,而且吃完还什么事都没。研究者把带毒的粘液提取出来,直接用吸管给毛毛虫喂食,它们也大吃特吃,就像舔牛奶的小猫一样。
研究者用吸管给毛毛虫喂带毒的粘液 | 参考资料[6]
这到底是什么问题?科学家研究发现,伴随毛毛虫渐渐长大,它们的身领会获得一种能力,能将心甾内酯毒素转化成毒性更小的形式,因此不会被心甾内酯毒死。不只这样,它们吃下的毒素还会保留在体内,成为我们的武器,用来抵御捕食者。
参考文献
[1] https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2314793121
[2] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mms.13119
[3] https://threatenedtaxa.org/index.php/JoTT/article/view/8826
[4] https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj3823
[5] https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2317430121
[6] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2023.2721
编辑:麦麦
题图来源:Lyle Krannichfeld and Brandi Romano
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