鸭嘴兽和人类有共同祖先？最奇怪的哺乳动物进化史揭秘

鸭嘴兽

鸭嘴兽（图片来自pixabay）

鸭嘴兽被认为是世界上最奇怪的哺乳动物。它是卵生动物，却会分泌乳汁；它的后腿有毒刺；它有10条性染色体。

当地时间5月6日，由丹麦哥本哈根大学领导的一个国际研究小组在《自然》杂志上发表论文称，他们对鸭嘴兽进行了全基因组测序，找到了鸭嘴兽奇怪特征的起源。

18世纪末，欧洲人在澳大利亚发现了鸭嘴兽，这种古怪的半水生动物一直困扰着科学家们。“完整的基因组为我们解答了鸭嘴兽的一些奇异特征是如何出现的。与此同时，破译鸭嘴兽的基因组对于理解其他包括人类在内的哺乳动物的进化也很重要。这是人类和其他真兽类哺乳动物进化成胎生动物，而非卵生动物的关键所在。”生物系教授Guojie Zhang表示。

鸭嘴兽是一种古老的哺乳类动物，属于单孔目，它早在现代哺乳动物出现前数百万年就已经存在。“鸭嘴兽属于哺乳类，但从基因上讲，它是哺乳动物、鸟类和爬行动物的混合体。它保存了祖先的许多原始特征，这也许有助于成功适应环境。”Zhang教授说。

鸭嘴兽最不寻常的特征之一是：它虽然是卵生，但也有用来喂养幼兽的乳腺，其乳汁以汗液形式分泌。人类在进化过程中丢失了三个对卵黄产生至关重要的卵黄生成素基因，而鸟类则保留了这三个基因。新研究表明，鸭嘴兽仍然携带一个卵黄生成素基因，并依靠这一基因保持卵生“身份”。这可能是由于鸭嘴兽不像鸟类和爬行动物那样依赖卵黄蛋白，因为它们可以产生乳汁用以哺育幼崽。

在所有其他哺乳动物中，卵黄生成素基因已经被酪蛋白基因取代。酪蛋白是哺乳动物乳汁中的主要成分。新研究表明，鸭嘴兽也携带酪蛋白基因，因此其乳汁成分与奶牛、人类和其他哺乳动物非常相似。Guojie Zhang说：“这告诉我们，所有现存哺乳动物的产乳能力都是由同一套基因发展而来的，这些基因来自同一祖先，而这个祖先生活在1.7亿年前——一个属于侏罗纪早期恐龙的时代。”

此外，鸭嘴兽与大多数哺乳动物不同——它没有牙齿。虽然其祖先有牙，但现代鸭嘴兽只用两个角盘来捣碎食物。研究表明，鸭嘴兽的牙齿大约在1.2亿年前脱落，在当时，负责牙齿时尚的8个基因中有4个已经消失。

最后，研究人员还探究了鸭嘴兽的性别决定因素。人类以及地球上的其他哺乳动物都有决定性别的X和Y染色体系统，XX是雌性，XY是雄性。然而，单孔目动物却有10条性染色体，5条Y染色体和5条X染色体。研究人员发现，单孔目动物祖先的这10条性染色体以环状排列，后来又分解成了许多小段的X和Y染色体。与此同时，基因组图谱显示，相较于人类，单孔目动物的性染色体与鸡的性染色体相似之处更多。这证实了哺乳动物和鸟类之间的进化联系。