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蟒蛇为何能吞下自身大小的猎物
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问：蟒蛇为什么能吞下自身大小的猎物？
“人心不足蛇吞象”这句谚语说的是，人不能太贪心，否则没有好下场。实际上，人们往往惊讶于蟒蛇的“吞吐量”，蟒蛇张开血盆大口，几乎能吞下任何它想吞进肚里的东西——是不是也太贪心了呢？
答：近日，据一篇发表于美国《国家科学院院刊》上的文章指出，对蛇类的基因组首次完整的测序显示，缅甸蟒蛇惊人的进食能力（其能够以相当于自身大小的猎物为食）来自于自身的进化和遗传，它们能够在进食后改变自身的新陈代谢和器官的大小，有的器官体积会在进食两天后变成两倍大。
实际上，进食能力并不是蛇类在自身进化过程中的唯一表现。蛇类在进化成今天的样子之前，先后失去了四肢、少了一个胃、延长了自己的骨骼和器官、发育出铰链式的颌……很多蛇类还进化出毒液。
此外，基于周期性的“饥一顿饱一顿”的饮食，它们为了吞下整个猎物能够快速地调节新陈代谢的涨落。
为了理解这种不可思议的进化，美国得克萨斯大学阿灵顿分校的生物学家托德·卡斯托和同事对缅甸蟒蛇和扁颈眼镜蛇的基因组进行了测序。通过对比两者的基因组以及其他两爬动物、鸟类和哺乳动物的基因组片段，研究人员追踪了导致蟒蛇成为不可思议进食者的基因的进化。
“我们想知道蛇类如何利用我们都具有的基因，却进行其他脊椎动物做不到的活动。” 托德说。
蛇类基因组的对比使得托德和他的同事能够追踪整个蟒蛇进化历史的积极选择——例如蟒蛇错乱的颌，被物种所接受。研究人员发现在蛇类物种中，这个过程发展得异常迅速。“我们在蛇类物种中所观察到的是前所未有的。”研究者之一、美国科罗拉多大学医学院的大卫·波洛克说。
研究人员发现，蛇类的极端特性来自于一系列改变，包括DNA的改变，DNA的指令在身体上执行的改变，以及爬行动物蛋白质的改变。例如，这种改变表现在蟒蛇进食后身体的变化，它要求上千个基因的协调。
他们发现，蟒蛇进食后，它的基因表达迅速发生变化。那些安静的基因忽然变得活跃，因为它们的指令正在表达。那些每日稳定表达的基因会变得更活跃，大量生产蛋白质以促进生长和新陈代谢。
“缅甸蟒蛇拥有令人惊讶的生理机制，”研究合作作者、美国阿拉巴马大学的生物学家斯蒂芬·塞科尔（Stephen Secor）这样说道，“了解到这些基因，我们能够探索更多未开发的分子机制，这些机制所带来的利益远远超过对新陈代谢疾病的治疗。”（赵鲁）
《中国科学报》 (2014-01-03 第11版 纵览)
https://wap.sciencenet.cn/blog-1208826-755462.html
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