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阿德利企鹅
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理论上说,动物体积越大,越有助于保持体温,北极熊和藏羚羊都是大型哺乳动物,即使生活在低温环境,体温也不易散失。个头相对较小的鸟类要保持体温就远比大型动物困难,寒冷地区往往是“千山鸟飞绝”。为了适应南极的环境,帝企鹅和阿德利企鹅也进行了一系列演化。
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研究发现,这两种企鹅的基因组中都带有β角蛋白(β-Keratin)基因,它们体内至少有13个基因能产生单一类型的β角蛋白——相对于其他所有已知鸟类,它们这些基因的数量是最多的。β角蛋白是鳞片、羽毛、爪子的主要成分,富含该蛋白的企鹅羽毛具有短、硬、密的特性,既保暖,又能在游泳时起到防水和减少阻力的作用。企鹅体内的DSG1基因也发生了突变,人类的该基因突变会导致手掌和脚底皮肤粗厚,企鹅的该基因突变可能导致了企鹅皮肤增厚,能更好地抵御寒冷。
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企鹅体内储存的脂肪不但可以御寒,还是它们缺乏食物时的能量来源。帝企鹅和阿德利企鹅的脂质代谢方式不同,帝企鹅只有3个脂质代谢相关基因,阿德利企鹅的脂质代谢相关基因却高达8个。
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大多数鸟类眼睛的视锥细胞有4种光敏蛋白,但这两种极地企鹅只有3种,也许是因为它们要忍受长达数月的极夜,要在光线昏暗的环境中生活,所以眼部构造也与其他鸟类有所不同。
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企鹅与信天翁(Diomedeidae)是近亲,它们的祖先也曾翱翔天空。但因为南极风力猛烈,企鹅飞行殊为不易,加上经常潜水觅食,久而久之便放弃飞翔,长居海洋,翅膀也在演化过程中变小变短,以便在潜泳时减少水流阻力,变成了像霸王龙一样的“小短手”,以实现在海洋中的“飞翔”。
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人类的EVC2基因突变会导致埃利伟氏综合征,症状表现为短肢侏儒症和短肋胸廓发育不良。企鹅基因组中有17个与前肢相关的基因发生了变化,跟其他鸟类相比,企鹅EVC2基因的改变尤为明显,这正是企鹅“小短手”的演化成因。
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参考文献
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生命密码2:人人都关心的基因科普 昆虫世界见闻录
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昆虫是地球上数量最多的动物群体,目前发现的昆虫约有100万余种。古人根据这些小生灵数量众多的特点,给它们取名为昆虫——《大戴礼记》有云:“昆,众也。”
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亲眼见过昆虫迁徙的人,一定会惊叹于其数目之多。中国古代的蝗灾都是东亚飞蝗(Locusta migratoria)的集体迁飞造成的,蝗群来时遮天蔽日,所到之处寸草不生,古代民间甚至立了蝗神庙,祈求“蝗神”助他们躲过蝗灾。北美的黑脉金斑蝶(Danaus plexippus)为了觅食,也会在每年夏末的时候成群往南方迁徙,等到来年春天又飞回北方。黑脉金斑蝶的迁徙是美洲的一大盛景,过境之处漫天都是飞舞的橘色蝴蝶,仿佛童话场景;当它们在南方栖息产卵时,则又成群结队栖息在树上,宛如繁花堆满枝头。
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昆虫之所以数量如此庞大,不仅仅是因为它们繁殖能力惊人(一次能产卵几十颗至几千颗,部分昆虫甚至可以在不经交配的情况下进行孤雌生殖),还因为它们对各种环境都有极强的适应能力。昆虫或飞翔于蓝天,或蛰伏于地底,或潜泳于水中,令天敌难以寻觅;部分昆虫不吃不喝也能活大半个月,甚至被切了头后还能活几天;被称作“小强”的蟑螂生命力更是强悍,甚至能在高能核辐射后存活。
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恐龙时代的小生灵
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蟑螂有这样的生命力不足为奇,毕竟它诞生于4亿多年前的志留纪[1],在地球上的资历比恐龙还老。恐龙早已灭绝,而蟑螂在经历了四次生命大灭绝后依然存活于世,实在是演化的奇迹。化石中的蟑螂与现代蟑螂相差无几,这说明蟑螂在诞生之初时环境适应能力已经接近完美,不需多加演化便能适应亿年来沧海桑田的变化。
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