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[学术经纬]最丑哺乳动物的奇葩特性：不得癌症、或不衰老，但呼吸新鲜空气会发疯

【[学术经纬]最丑哺乳动物的奇葩特性：不得癌症、或不衰老，但呼吸新鲜空气会发疯】
[学术经纬]最丑哺乳动物的奇葩特性：不得癌症、或不衰老，但呼吸新鲜空气会发疯
本文插图
裸鼹鼠（图片来源：Uploaded by Jedimentat44 on flickr. / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)）
裸鼹鼠作为哺乳动物中的“奇葩” ， 不仅长相独特 ， 它们的一系列生理特征也令科学家惊讶不已 。 最近 ， 在一项发表于《当代生物学》的研究中 ， 科学家又发现了裸鼹鼠的一项奇异特性：作为唯一一种完全群居性的哺乳动物 ， 它们挤在一起 ， 是为了在高浓度的二氧化碳环境中生存 。
撰文 | 石云雷
编辑 | 吴非
特殊的哺乳动物
相比于绝大多数哺乳动物 ， 裸鼹鼠（Heterocephalus glaber）的众多奇特之处常常令科学家感到惊讶 。
首先 ， 正如其名 ， 裸鼹鼠全身褶皱的皮肤裸露在外 ， 再加上突起的“龅牙” ， 裸鼹鼠的外貌极具特色 ， 在读者群中的评价也两极分化 。 它的视力低下；对酸和辣引起的酸痛以及灼痛感 ， 没有反应能力 。
如果说上述特征让你觉得不过尔尔 ， 那么裸鼹鼠的这些生理学特性一定令你羡慕不已 。 它们的寿命远超其他啮齿类动物 ， 并且人们至今尚未发现它们衰老的迹象 。 也就是说 ， 裸鼹鼠是不符合预测哺乳动物死亡的冈珀茨（Gompertz）模型的特例 。
一些研究发现 ， 裸鼹鼠的DNA修复能力极强 ， 且伴侣蛋白（chaperones）含量高 ， 能避免蛋白出现折叠错误 。 而裸鼹鼠体内透明质酸的含量更高 ， 抑制细胞快速分裂、防止细胞过剩 ， 抑制癌细胞的生长和扩散 。 因此 ， 人们至今没有找到裸鼹鼠患癌症的证据 。
裸鼹鼠的社会行为同样特殊 ， 它们是唯一一种已知的完全群居性哺乳动物 。 类似于蚂蚁、蜜蜂 ， 裸鼹鼠群体包括裸鼹鼠王后、负责繁殖的雄性鼠以及工鼠 。 多达数百只的裸鼹鼠能同时居住在一个巨大的地下洞穴中 。 而幼年的裸鼹鼠更是会在排泄区滚来滚去 ， 一是为了获得群体的标记气味 ， 二来通过食用成年鼠的粪便获得能帮助它们消化硬根和块茎的肠道细菌 。
但看到这里 ， 不知你是否会有一个疑问：在缺氧、空气流通不畅的地下环境中 ， 如此密集的裸鼹鼠是如何生存下来的？就人类而言 ， 当我们严重缺氧时 ， 会出现脑损伤甚至休克 。 而科学家已经发现裸鼹鼠能在高浓度的二氧化碳环境中生存 ， 甚至在无氧的条件下也能存活18分钟之久 。 最近 ， 一项发表在《当代生物学》上的新研究发现 ， 一个特殊的基因突变 ， 使得它们可能不得不生存在高浓度的二氧化碳环境中 。
关键的基因突变
在残酷的自然界 ， 动物能通过基因突变和基因重组 ， 实现物种演化以适应环境 。 其中 ， 基因突变是一个完全随机的过程 。 在人类基因中的很多突变 ， 都会导致严重的生理缺陷或疾病 。 而裸鼹鼠的生活方式与绝大多数哺乳动物不同 ， 也正是因为它们体内出现了一种罕见的基因突变 。
非洲裸鼹鼠生活在东非沙漠中的地下洞穴中 。 研究人员发现 ， 当它们远离群体 ， 离洞穴口越近时 ， 越容易癫痫发作 。 而这一症状出现的原因 ， 通常是大脑中的神经元异常放电 。 通过检测非洲裸鼹鼠的基因组 ， 研究人员发现裸鼹鼠的R952H基因出现了突变 ， 突变的位点位于其22号外显子上 。
这一基因在哺乳动物中高度保守 。 目前 ， 研究人员只在裸鼹鼠和少数人类中 ， 发现了这一基因的变体 。 正常情况下 ， 这一基因表达的钾离子-氯离子共转运体2（KCC2）主要负责在神经细胞膜表面跨膜转运氯离子 。 当上游神经元将抑制性的神经信号传递给下一个神经元时 ， 神经突触前膜会释放神经递质GABA ， 并被突触后膜（下一个神经元上）的受体接收 ， 这时KCC2转运体能将膜外的氯离子运输到膜内 ， 抑制神经元的活动 。


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