南极蚊子生存能力极强生理构造独特

2019年05月18日 来源:

南极蚊子生存能力极强 生理构造独特

[国际]据西班牙《世界报》站报道,美国斯坦福大学以及俄亥俄州大学的一个科学研究团队在南极洲新发现了一种蚊子。这种蚊子的长度不到12毫米,没有翅膀,能够承受极地地区零下50度的极寒气温以及极其恶劣的生存环境。这是一种能在极地生存的蚊子。现在它独特的生理构造引起了科学家们的极大兴趣。根据该科学研究团队的研究报道显示,这种蚊子的基因组是至今为止他们发现的小的昆虫基因组。

科学家们希望通过研究该昆虫的基因组来分析这种微生物是如何进化到能适应极地气候的地步。

据本周《自然》杂志的深度报道,其基因组内只包含有9900万个碱基对的核苷酸(核苷酸的组成类似于DNA字母表)。这比其他检测到的小昆虫的基因组要少,比如人虱(大概有十亿五百万对碱基对)。

然而,科学家们指出,这种南极蚊子的基因组不仅仅是结构小,在数量上也不多,大概只有13500个功能基因。俄亥俄州立大学的研究员大卫对《世界报》解释道:这个数字和大多数昆虫所有的功能基因数基本持平。相比之下,人类大约有功能基因。

这种南极蚊子生活在南极半岛的苔藓里。它们的幼虫寄居苔藓寻找食物。科学家已经证实这种蚊子生存能力极强,能适应极度艰苦的生存环境,比如:能忍受极端低温,强烈的紫外线辐射,强风,能忍受体液冻结,忍受高盐度,甚至可以在没有氧气的情况下生活好几个月。

这种蚊子被命名为南极比利时,因为它是在比利时一次着名的南极探险中发现的,这次探险的领头人为两位着名的探险家弗雷德里克库克和阿蒙森。

大卫说:在我的实验室里,我们很有兴趣去了解昆虫怎样在极为不利的时间比如冬季(主要是温带地区)生存。但是我们认为,如果能去南极看看这些虫子是怎样能在如此极端的环境下生存会更有意思。

基因组测序的实验只需有一个昆虫样本就能完成。大卫说:我们在南极洲采集昆虫,在探测基因组之前先把它带到了我在俄亥俄州的实验室。按照常规,我们带了很多蚊子回来,并且在我们的努力下,这些蚊子在零下4度的环境下完好无损地生活了好几个月。

研究显示,这种南极蚊子的基因组尺寸小是因为它体内不能编码成蛋白质的元素很少(这些元素缺乏明显的生物效用,被称为DNA垃圾,是不能转换成蛋白质的)。也就是说,它已经把无用的元素全释放出来了,只剩下功能基因。

然而,近年来的一些研究表明,这些所谓的垃圾DNA虽然没有任何功能,但是对维系身体健康极为有用。大卫补充说:这些所谓的DNA垃圾被证实对各项用途极为有用,显然,这些蚊子还没有太多的DNA垃圾。研究这个问题会很有意思,但我们现在还不能做出任何猜想。

这种生物的基因组简化可能是进化的结果,是这些蚊子为了适应艰苦荒凉的环境而变成这样。大卫指出,在研究阶段很难对这一现象有确切解释。他们还需要研究其他的极端微生物,然后进行比较,看看这种现象是只出现在这种蚊子身上,还是也会出现在其他的微生物身上。

目前,世界各地冰川融化日益严重,这些蚊子能否适应新的环境?对于这一问题,研究人员解释,现在还不清楚全球变暖会对这个物种产生什么影响,虽然这种蚊子生活的南极半岛地区是气温上升明显的地区。

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