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      Nature:快速的新陳代謝變化幫助哺乳動物在寒冷的氣候中茁壯成長

      來源:本站原創 2019-08-19 10:01

      2019年8月19日訊 /生物谷BIOON /--一項最新研究表明,刺猬、兔子、靈長類動物甚至長頸鹿都在進化競賽中受益,因為它們能夠調整新陳代謝,以適應不斷變化的氣候。

      發表在《Nature》雜志上的一項新研究顯示,哺乳動物的祖先之所以能在這場進化競賽中受益,是因為它們能夠超越體溫的限制,調整新陳代謝。它們能夠在更冷的環境或高緯度地區繁衍生息,從而使它們能在地球氣候變冷時繁衍生息。

      圖片來源;Nature

      以前認為動物的基本代謝率(能量用來維持身體的速度)與動物的體溫密切相關。然而,這項研究表明,哺乳動物能夠拆分這種關系,使它們的新陳代謝能夠快速進化,并在1.65億年的時間里適應環境。

      雷丁大學(University of Reading)進化生物學家、該研究的第一作者Jorge Avaria-Llautureo博士說:"這項研究把重點轉向了理解哺乳動物新陳代謝多樣性的起源,這是對它們向環境流失熱量的速度的反應。更冷的環境會增加哺乳動物的熱量散失率,為了保持體溫恒定,動物隨后會通過增加代謝率來補償--只要有資源可以促進代謝的提高。"

      以往的研究都是基于體溫與代謝密切相關的原理,因為代謝是熱量的主要來源,而體溫本身會影響代謝率。

      然而,這項新的研究發現,自然選擇能夠快速適應動物的新陳代謝,而不受身體溫度的影響--超過90%的原始哺乳動物都是如此,包括蝙蝠、食肉動物、刺猬、有袋動物、靈長類動物、兔子、嚙齒動物,甚至還有蟾蜍有蹄類動物。

      雷丁大學(University of Reading)進化生物學家、論文作者之一Chris Venditti博士表示:"這篇論文挑戰了生態學和進化理論的假設,即基礎代謝與體溫同步進化。這些生理特征是在不同的選擇壓力下進化而來的,導致了它們向現代多樣性進化的不同路徑。這也幫助我們理解進化優勢導致哺乳動物能量消耗的多樣性。"

      本文還研究了鳥類新陳代謝的進化軌跡。他們發現,在至少36%的情況下,基礎代謝率和體溫是不相關的,然而,鳥類的新陳代謝并不受環境溫度變化的影響。

      Avaria-Llautureo博士說:"我們在鳥類身上發現的這種差異很可能是因為羽毛比皮毛更能保溫。它們的羽毛幫助它們隔離了內部環境,使它們的生理機能比在更冷的歷史環境中生存的哺乳動物更穩定。"(生物谷Bioon.com)

      參考資料:

      Jorge Avaria-Llautureo et al. The decoupled nature of basal metabolic rate and body temperature in endotherm evolution, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1476-9
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