由于基因突变,印度的“黑老虎”有异常浓密的条纹

在印度东部的一个野生动物园里,老虎以各种各样的皮毛时尚为特色。最值得注意的是,有些猫身上有非常厚的黑色条纹。现在,一个由印度和美国的遗传学家组成的小组已经在老虎群体中发现了一种基因突变,这解释了为什么有些老虎如此黑。

这些老虎是伪黑毛症,这意味着它们的身体上有宽的、合并的条纹。(别把这和白斑虎搞混了,白斑虎是白色带黑色条纹的,因为白斑虎是另一种不常见的特征。)从某些角度看,伪美黑症的老虎看起来大多是黑色的,因此它们被称为“黑”虎。在类似老虎保护区内,超过三分之一的老虎都是假黑色素瘤。由塔塔基础研究所的Vinay Sagar领导的研究小组,对四个亚种的85只老虎进行了基因调查,以找出这些动物在分子水平上的不同之处。他们的研究结果发表在本月的《美国国家科学院院刊》上。

“伪美黑症老虎的Taqpep类人类基因发生了突变,每一个基因都有两个副本,在伪美黑症老虎身上,两个副本都发生了突变——没有任何Taqpep,模式建立的过程是有缺陷的,导致条纹的扩大和偶尔的融合。”斯坦福大学(Stanford University)和哈德森阿尔法生物技术研究所(HudsonAlpha Institute for Biotechnology)的遗传学家格雷格·巴什(Greg Barsh)在电子邮件中说。

研究小组的分析发现,这些假黑色素病猫的遗传密码中都有一个核苷酸变异,这似乎改变了一个特定的基因。该基因被称为跨膜氨基肽酶Q(简称Taqpep),正如目前研究小组的成员在2012年发现的那样,正是这种基因导致了虎斑猫和猎豹身上的斑点和条纹图案。

在老虎身上,一个单独的胞嘧啶核苷酸被换成了胸腺嘧啶,这改变了Taqpep基因的行为。就像隐性遗传的基因使虎斑斑纹旋转并造就了王豹一样,老虎身上摇摇晃晃的Taqpeps使老虎看起来更黑而不是橙色。

据美国鱼类和野生动物管理局称,已知的老虎亚种有8种,但其中3种已被宣布灭绝。所有现存的亚种都濒临灭绝,当少数动物试图维持整个物种的遗传多样性时,圈养的老虎就会面临一些问题。这就是为什么保护不是简单地繁殖尽可能多的濒危动物。

“一个物种的总数量是不够的,”塔塔基础研究所(Tata Institute of Fundamental Research)的科学家乌玛·拉马克里希南(Uma Ramakrishnan)在给Gizmodo的电子邮件中说。“总的来说,老虎的数量增加了。但在它们的活动范围内,许多老虎种群仍然规模小、孤立,因此容易受到基因漂移或等位基因频率的偶然变化和近亲繁殖的影响。我们仍在了解这类人群的未来。”

在Similipal保护区,半数以上的老虎都存在Taqpep隐性表型。甚至白虎也有这种特征,使得一些动物看起来有点像大理石面包。老虎的数量似乎是近亲繁殖的,这可以解释为什么许多动物都有这种特征。

“大多数颜色突变倾向于影响整个身体,比如白化病或黑素病,所以从科学的角度来看,影响颜色模式的突变特别有趣,因为它们帮助我们了解更多的发育生物学,”巴斯说。

宽条纹特征并不一定是有害的:研究小组说,如果这种特征不仅仅是由于近亲繁殖,它可能是因为一些进化上的好处。他们引用了黑色豹子的例子,这种豹子在黑暗、茂密的热带森林中出现的频率比在干燥、开放的环境中出现的频率更高。如果类似的情况发生在类似的老虎身上,它们可能会失去一些橙色,以便更好地融入丛林的下层植被中。

无论老虎条纹的进化逻辑是什么,它都提醒我们,动物的皮毛永远不应该被视为肤浅的。

作者:是柚子呀,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/zirankexue/shengwu/1479.html