遗传证据表明,早期的哺乳动物在夜间视力良好

 行业动态     |      2021-01-13 08:25

我们最早的哺乳动物祖先可能在黑暗中溜达,利用他们强大的夜间视觉来寻找食物,避免白天捕猎的爬行动物。斯坦福大学研究人员4月21日在
《科学报告》上发表的这一结论,利用基因数据支PCR仪持现有的化石证据,表明我们的远亲可能已经适应了黑暗中的生活。研究小组由生物学教授、论文高级作者Liz Hadly领导,研究整个进化树中动物的夜视基因,寻找这些基因增强的地方。

"这种方法就像使用基因组作为化石记录,我们用它显示,当涉及夜视的基因出现,"Hadly说。"这是一种非常有力的方法来证实一个故事, 到目前为止, 只是假设。

哺乳动物与爬行动物

哺乳动物和爬行动物有着共同的祖先,最早的哺乳动物类动物出现在三叠纪晚期(大约2亿年前)。化石证据表明,早期的哺乳动物有极好的听觉和嗅觉,而且很可能也是温血的。所有这些特征都是常见的后代,活的哺乳动物,其中大多数是夜间的。因此,专家假设早期的哺乳动物也是夜间哺乳动物。这项研究为这个假设提供了直接的遗传证据。

为了追踪夜间的进化,研究人员研究了主要作者、访问学者吴永华以前发现的某些鸟类(如猫头鹰)的夜视相关基因。研究小组成员检查了许多哺乳动物和爬行动物的夜视基因,包括蛇、鳄鱼、老鼠、鸭嘴兽和人类。利用他们了解这些动物的关联性,他们找出了这些基因的功能在进化史中何时增强。

从中,他们推断,最早的共同祖先没有良好的夜视,而是在白天活跃。然而,在分裂后不久,哺乳动物开始增强他们的夜视基因,允许它们在夜间开始漫游,从而避免白天捕猎的爬行动物。

"早期哺乳动物与恐龙时代早期爬行动物共存,并以某种方式逃脱了灭绝,"吴说。这项研究进一步支持了这样一个假设,即蜥蜴、蛇及其亲属等日间爬行动物与哺乳动物竞争,并可能导致它们更好地适应昏暗的光线条件。

自从哺乳动物和爬行动物出现分歧以来的数百万年里,自然选择和进化从未停止过。不是所有的哺乳动物仍然是夜间哺乳动物。一些哺乳动物群重新占领了一天,通过各种方式适应日光活动。这些动物包括猎豹、皮卡、骆驼、大象,当然还有人类。

Hadly 说:"理解在超过一亿年的夜间看世界方面不断承受的压力,是思考进化的一种美好方式。"我们认为这是一件简单的事情——在光明或黑暗中看到——但这些基因正不断被自然选择所完善和改变。

填写我们的历史

这些研究人员使用的方法可以应用于动物进化树的不同区域,以更多地了解视觉的进化,包括人类如何转向明亮的视觉。这项研究也是我们对于第一批哺乳动物了解的很少的一个例子,而对于我们古老而引人注目的爬行动物表亲——恐龙——了解的信息则很少。

"当人们谈论恐龙时代时,即使你看漫画,也主要关注恐龙,"论文合著者、生物工程助理教授齐海峰说。"这个古老的时期也是我们进化故事的一个重要部分。我们想更好地了解当时的哺乳动物是什么样的人。