基因|夜行猛禽!原来也是白天狩猎的,不经意的基因进化改变了这一切!
猫头鹰是夜行猛禽的唯一谱系
猫头鹰不仅有着隐蔽的羽毛颜色 , 敏锐的视觉和听觉 , 让它脱颖而出成为夜幕降落后 , 天空中唯一的主宰者 。 当然 , 除了猫头鹰之外 , 大晚上也有其他“睡不着”非猛禽的鸟类动物出来晃荡 , 比如猕猴和油鸟 , 他们都有一个共同的特点 , 听视嗅觉上已进化出增强的敏感性 。 而唯一代价就是失去了颜色的辨别能力 。
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特别是猫头鹰 , 那双大得像管状的眼睛 , 复式视网膜上布满杆状细胞 , 是典型的夜间活动眼睛的特征 。 当然 , 它敏锐的听觉 , 一身柔软的羽毛以适应夜间无声飞行 , 再凭借着它那锋利的爪子 , 让它如同白昼的猛禽那样 , 成为黑夜里丛林中最大的主宰之一 。
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猫头鹰的祖先也曾是白天活动的
一项最新的科学研究指出:这个夜行猛禽 , 在最早期与许多猛禽鸟类一样 , 它们的祖先也是白天活动的 。 这也是科学家们 , 是通过对猫头鹰DNA分子的特殊包装方式 , 从它们的进化树变迁的历程 , 一点点反推出来的结果 。
这物种在自然选择的过程中 , 其视觉的晶状体或视力增强器 , 通过网膜细胞中的 DNA, 在特殊的进化道路上独自前行 , 最终组合成今天这样一种方式 , 做到了超级夜视功能 。
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不过 , 这也是理论假设而已 , 要证实这一点 , 科研人员们耗费了大量的时间 。 并在猫头鹰的祖先分支中 , 找到了这些蛛丝马迹:与视知觉功能相关的基因 , 在进化中的阳性选择的痕迹 , 特别是与光传导和染色体包装相关的基因 。 用大白话来说:一开始它的基因与大多数鸟类其实是白天活动的 , 白天最活跃 , 晚上睡觉 , 但不知道在某一个时间点所发生的诱因 , 进化改变了这基因的选择倾向 , 并留下进化痕迹 。
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研究小组 , 通过观察了20种不同鸟类的基因组 , 其中包括11种猫头鹰 , 确定了哪些地方发生了阳性选择——哪些地方的有益基因突变世代相传 。 正如科研人员所预期的那样 , 很多这种情况发生在感官知觉的区域 , 这就是为什么猫头鹰能听得这么好、眼睛如此犀利的原因之一 。
狩猎方式+相关基因进化 , 让它成为暗夜幽灵
特别是在猫头鹰重要的32个基因中 , 从它们的进化树中 , 科研人员还发现了加速进化的迹象 。 与猫头鹰狩猎方式的改变相匹配 , 在夜里猫头鹰眼睛里的分子结构 , 已能够捕获更多的光线 。 与其他夜间活动的灵长动物一样 , 猫头鹰的视网膜细胞中的 DNA 分子排列 , 也发生了类似的变化 , 利用计算机模拟其分子结构 , 研究数据表明 , 它们可以有效地引导吸纳光线 。
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另外 , 科学家们也发现了穴居猫头鹰特有的氨基酸变异 , 若将这种氨基酸变异与该物种的重昼夜现象联系起来 。 那也说明了 , 因为该基因与转运蛋白活性相关 , 并对昼夜节律有间接影响 。
同时 , 猫头鹰的羽毛有一种特殊的噪音吸收结构 , 使它们在狩猎时能够安静地飞行 , 这一特征已经在形态学和声学上得到了证实 。
【基因|夜行猛禽!原来也是白天狩猎的,不经意的基因进化改变了这一切!】所以 , 从视觉、生活规律和控制羽毛发育变化的基因层面上 , 都指出了该物种是在猫头鹰祖先分支的积极选择下进化而来的 。
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最终科学家的研究结果表明:这种夜间猛禽的王者 , 与其白天活跃的祖先一致 , 而它夜间狩猎功能相关的几个基因的遗传变化的积累 , 最终实现了这一进化历程 , 这就从理论上 , 还原了猫头鹰作为夜间捕食的鸟类 , 同样是具有独立的适应历史 。
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