18世紀末，歐洲人在澳大利亞(ya) 發現了鴨嘴獸(shou) ，它長得像海狸，通常被認為(wei) 是世界上最奇怪的哺乳動物。鴨嘴獸(shou) 表現出一係列奇怪的特征：產(chan) 卵而不是胎生，分泌乳汁，沒有牙齒，有毒刺，有10條性染色體(ti) 。這種古怪的半水棲動物一直困擾著研究人員。

　　近日，中科院昆明動物研究所研究員張國捷領導的國際團隊對鴨嘴獸(shou) 基因組進行了獨特的研究定位，首次繪製出了完整的鴨嘴獸(shou) 基因組，並找到了一些鴨嘴獸(shou) 奇怪特征的答案。相關(guan) 研究結果發表於(yu) 《自然》。

　　“完整的基因組解答了鴨嘴獸(shou) 的一些奇異特征是如何出現的。”張國捷表示，解碼鴨嘴獸(shou) 基因組對進一步理解包括人類在內(nei) 的其他哺乳動物是如何進化的非常重要，這是真獸(shou) 類哺乳動物進化成能胎生而不是產(chan) 卵動物的關(guan) 鍵所在。

　　鴨嘴獸(shou) 屬於(yu) 一種古老的哺乳動物——單孔目動物，在現代哺乳動物出現之前已存在數百萬(wan) 年。“鴨嘴獸(shou) 屬於(yu) 哺乳類動物，但從(cong) 基因上講，它是哺乳動物、鳥類和爬行動物的混合體(ti) 。”張國捷指出，鴨嘴獸(shou) 保存了許多祖先的原始特征，這可能有助於(yu) 它成功適應生活環境。

　　鴨嘴獸(shou) 最不尋常的特征之一是，它雖產(chan) 卵，但也有用來喂養(yang) 幼獸(shou) 的乳腺，不過鴨嘴獸(shou) 不是通過乳頭分泌乳汁，而是靠腹部兩(liang) 側(ce) 的乳孔來分泌。

　　人類在進化過程中，失去了三種所謂的卵黃蛋白原基因，每個(ge) 基因對卵黃的產(chan) 生都很重要。該研究表明，鴨嘴獸(shou) 仍然攜帶這三種卵黃蛋白原基因中的一種，盡管在大約1.3億(yi) 年前失去了另外兩(liang) 個(ge) 。鴨嘴獸(shou) 依靠這一剩餘(yu) 基因繼續產(chan) 卵，這可能是因為(wei) 鴨嘴獸(shou) 為(wei) 幼獸(shou) 提供乳汁，而不像鳥類和爬行動物那樣依賴卵黃蛋白的產(chan) 生。

　　在所有其他哺乳動物中，卵黃蛋白原基因已被酪蛋白基因所取代，酪蛋白基因可產(chan) 生酪蛋白，酪蛋白是哺乳動物乳汁中的主要成分。該研究表明，鴨嘴獸(shou) 也攜帶酪蛋白基因，因此它的乳汁成分與(yu) 奶牛、人類和其他哺乳動物的十分相似。

　　張國捷說：“這告訴我們(men) ，所有現存哺乳動物的產(chan) 奶能力都是通過同一套基因發展而來的，這些基因來自於(yu) 一個(ge) 共同的祖先，這個(ge) 祖先距今已有1.7億(yi) 年之久，與(yu) 侏羅紀時期的早期恐龍一樣。”

　　鴨嘴獸(shou) 另一個(ge) 獨特的特征是沒有牙齒，現代鴨嘴獸(shou) 有兩(liang) 個(ge) 角盤，用來搗碎食物。該研究表明，鴨嘴獸(shou) 的牙齒大約在1.2億(yi) 年前脫落，當時負責牙齒發育的8個(ge) 基因中，有4個(ge) 消失了。

　　研究人員還對鴨嘴獸(shou) 是如何確定性別的進行了研究。人類和地球上其他所有的哺乳動物都有兩(liang) 條決(jue) 定性別的性染色體(ti) ：X和Y染色體(ti) 係統，其中XX是雌性，而XY是雄性。但是，鴨嘴獸(shou) 有10條性染色體(ti) ，5條X和5條Y染色體(ti) 。

　　得益於(yu) 近乎完整的染色體(ti) 水平基因組，研究人員提出，鴨嘴獸(shou) 的這10條性染色體(ti) 以環狀形式排列，隨後被分解為(wei) 許多X和Y染色體(ti) 小片段。同時，基因組圖譜顯示，大多數單孔目動物的性染色體(ti) 與(yu) 雞的共同點要多於(yu) 與(yu) 人類的共同點，表明了哺乳動物和鳥類之間的進化聯係。

　　相關(guan) 論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-020-03039-0

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