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科技日報(bào)駐德國記者?李山
蜂鳥可懸停甚至向后飛行，這種特殊的飛行技能非常耗能。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，新陳代謝的進(jìn)化適應(yīng)，例如缺失果糖二磷酸酶-2（FBP2）基因，可增加糖代謝能力，可能是蜂鳥適應(yīng)懸停所需的肌肉新陳代謝的重要一步。相關(guān)成果近日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
原產(chǎn)于北美和南美的蜂鳥是世界上最小但也是最敏捷的鳥類之一。它們通常只有拇指大小，但卻是唯一一種不僅可向前飛行，還可向后和側(cè)向飛行的鳥類。然而，它們特有的懸停飛行非常耗能。
德國LOEWE轉(zhuǎn)化生物多樣性基因組學(xué)中心的邁克爾·希勒教授領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)研究了新陳代謝的哪些進(jìn)化適應(yīng)可能使蜂鳥具有這種特殊的飛行技能。
蜂鳥在懸停飛行過程中高速拍動翅膀，每秒最多可達(dá)80次。動物王國中沒有其他運(yùn)動方式比這個(gè)更耗能，因此，蜂鳥的新陳代謝必須全速運(yùn)行，甚至比任何其他脊 椎動物更活躍。蜂鳥用花蜜中的糖來滿足它們的高能量需求，它們吸收得特別快，與人類不同，它們有高活性的酶，可像葡萄糖一樣有效地代謝果糖。
希勒研究團(tuán)隊(duì)對長尾隱蜂鳥的基因組進(jìn)行了測序，并和其他蜂鳥物種的基因組以及其他45種鳥類（包括雞、鴿子和鷹）的基因組進(jìn)行了比較。研究發(fā)現(xiàn)，在所有接 受檢查的蜂鳥中，F(xiàn)BP2都缺失了。進(jìn)一步的調(diào)查表明，在大約4800萬到3000萬年前，在典型的懸停飛行進(jìn)化和開始以花蜜為主要食物的時(shí)期，F(xiàn)BP2 已經(jīng)在所有蜂鳥的共同祖先中消失了。
研究人員解釋說，除了FBP2基因的丟失外，蜂鳥可能還發(fā)生了其他基因組變化，例如，幾個(gè)在糖代謝中起重要作用的基因的選擇過程導(dǎo)致蜂鳥體內(nèi)氨基酸發(fā)生變化。