山羊「鐵胃」,哪兒來的
2023-03-31 12:57:37 1
辛雨
資料來源:ANN DAHLBERG/ALAMY STOCK照片
山羊是生命力很強的動物。他們可以和克里斯多福·哥倫布以及五月花號的朝聖者一起穿越大西洋,並且可以忍受每天的威脅,比如乾旱和寄生蟲。
最近,發表在《科學進步》雜誌上的一項研究揭示了它們堅韌的起源:一些與野山羊相關的物種為家養山羊提供了一種防止寄生蟲感染的基因,這種基因與其他基因一起幫助山羊成為最早的家養動物之一。
史密森學會國家自然歷史博物館的考古學家梅林達·澤德(Melinda Zeder)表示,這一發現凸顯了在馴化的早期階段與野生種群雜交的重要性,「並為我們提供了一個例子,說明馴化的作物和牲畜如何提高它們的適應性,從而得到廣泛傳播」。
許多研究者認為山羊是第一個被馴化的動物——大約從11000年前開始。今天,他們提供的牛奶比所有奶牛加起來還要多。研究人員知道人類第一次飼養山羊的野生祖先,但是從那以後發生了什麼仍然是一個謎。
中國西北農林大學的動物遺傳學家姜瑜和一個國際團隊對來自世界各地的88隻家養山羊、6隻野山羊和4隻山羊化石進行了基因組測序。
他們將這些數據與之前收集的131隻其他家養、野生和古代山羊的基因組信息進行了比較,最終確定了山羊馴化過程中最重要的遺傳變化。
研究人員發現,一種叫做MUC6的基因在馴化過程中尤為重要,因為幾乎每隻家養山羊都有一個MUC6基因的拷貝,它來自黑海沿岸一個叫「西高加索山羊」的野生山羊品種。
研究人員反過來計算,MUC6基因的tur型可能在7200年前通過雜交滲入了山羊基因組。
MUC6基因編碼一種存在於腸道內壁的蛋白質,這是其他動物免疫防禦系統的一部分。為了研究這種蛋白質是否能防止寄生蟲,研究人員檢查了山羊的糞便,這些糞便要麼攜帶有tur型的MUC6,要麼攜帶有線蟲卵的家養綿羊的MUC6。
研究人員表示,含有tur基因的山羊糞便中的卵數量少得多,表明MUC6基因具有保護作用。
姜瑜說MUC6基因的tur版本可以更好的對抗寄生蟲。這很有道理。Tur生活在黑海海岸附近,那裡溫暖潮溼的氣候可能比西南亞乾旱地區山羊的原始棲息地更容易感染病原體。
一些研究人員認為馴化過程中最重要的特徵與動物的外貌或有經濟價值的品質如產奶量有關。姜瑜說:「但這項研究表明,在早期,飼養能夠在擁擠環境中生存的牲畜更為關鍵。」
由於tur版本的MUC6能提高綿羊的胃腸道寄生蟲抗性,在短短1000年間,該基因型已在世界上60%的家養羊中廣泛傳播,其傳播速度是「前所未有的」。姜瑜指出:「這證明人們非常渴望健康的動物。」
除了MUC6基因,研究人員還在大約7200年前的家養山羊中發現了其他野山羊的基因。姜瑜說,這些基因(可能與行為有關)可能會讓山羊變得更溫順,研究人員需要進一步驗證這一想法。
澤德認為,這篇論文表明歸化是一個動態的過程。「幾千年來,其他物種的基因已經獲得和丟失。這不是一勞永逸的過程。吸收新基因的能力使它們能夠更好地適應環境」。
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https://doi.org/10.1126/sciadv.aaz5216