推荐饮食生活热点美容运动中医疾病四季百科人群心理

吸血蝙蝠的秘密被揭开!肠道内的这些东西,让研究人员大跌眼镜

51养生手机版 A+ A-  2018-04-02 15:37

动物血液中不仅含有大量细菌和病毒,而且碳水化合物、维生素太少,盐含量又过多,因此营养物质极度缺乏。这对专门以血液为食的物种生存是一个极大的挑战。以吸血蝙蝠为例,其生存繁衍长久以来是个谜。如今,研究人员摸清了这个“吸血鬼”的演化适应机制。

吸血蝙蝠是哺乳类唯一专门以吸血为食的类群。中科院昆明动物研究所的研究表明,吸血蝙蝠演化出了专性嗜血的特殊适应机制。研究人员对普通吸血蝙蝠进行了全基因组测序,并组装出了高质量的基因组序列,同时也对吸血蝙蝠的肠道微生物进行了宏基因组测序。经过分析发现,尽管吸血蝙蝠的基因组大小和其它蝙蝠的基因组大小类似,但吸血蝙蝠含有更多拷贝的转座元件——生物体内一种非游离的、能自复制或自剪切拷贝,并能以相同或不相同拷贝在生物体基因组内不断移动位置的功能性DNA片段。这种神秘“武器”分布在免疫系统以及与病毒防御和脂类维生素代谢等功能有关的基因区域,其拷贝数量是其它蝙蝠的两倍。由于这种转座元件有较高的诱变能力,使得与免疫和代谢功能相关的基因更快速地发生改变,研究人员判断,这可能是吸血蝙蝠迅速地适应嗜血带来挑战的一种机制。

研究人员还发现,吸血蝙蝠的肠道菌群和其它食肉、食虫、食果蝙蝠的肠道菌群大不相同,其中大量的肠道微生物类群是吸血蝙蝠特有的。研究人员还在吸血蝙蝠肠道微生物组发现了一些特殊基因,它们能够帮助吸血蝙蝠最大化地吸收利用碳水化合物,从而克服血液食物的不足。例如包含一些能够合成维生素的酶,而单从血液中是很难直接获取维生素的。

吸血蝙蝠的秘密被揭开!肠道内的这些东西,让研究人员大跌眼镜

此外,吸血蝙蝠肠道菌群还包括特殊的基因,可分解代谢血液饮食里的尿素和氮素等垃圾。让研究人员大跌眼镜的是,吸血蝙蝠肠道菌群含有超过280种足以导致哺乳动物疾病的细菌种类,这些致病菌大多数是通过吸血行为传播,而吸血蝙蝠肠道可能也拥有一批强悍的保护细菌,专门抵御致病菌的侵袭,从而使其免于疾病灾难。

此项研究成果已在线发表在国际著名期刊《自然生态与演化》上。研究还表明,在解析物种特殊食性的演化适应时,同时进行基因组和肠道微生物组研究的重要性。只有从全基因组的角度,把宿主基因组和肠道菌群看作一个整体,两者相互作用,相互影响,相互依存,从而更全面地阐述物种特殊复杂的演化适应机制。