吸血蝠,圖片素材來源:維基百科

吸血蝠吸血秘密:比其他蝙蝠缺 13 個基因

有無諗過吸血蝠點解要吸血,而不是與其他同類一樣吃水果、昆蟲或小型動物?尤其純血飲食,蛋白質含量的確好高,但會缺乏其他微量元素與營養。上月中刊於預印期刊網站 bioRxiv 的研究就發現,吸血蝠對比其他蝙蝠有 13 個缺失的功能性基因副本,這可能就是牠們轉成吸血這種特殊飲食習慣的原因。

吸血蝠亞科原生於美洲,現存有 3 個品種分別為吸血蝠 (Desmodus rotundus) 、毛腿吸血蝠 (Diphylla ecaudata) 和白翼吸血蝠 (Diaemus youngi) 。牠們會在夜間活動,並趁牲畜睡覺時以牙𠝹開其皮膚啜吃血液;由於吸血蝠亞科成員口水含抗凝血劑和麻醉成分,所以動物不會察覺自己被吸血。

是次團隊就將吸血蝠與 25 個蝙蝠品種的基因組進行對比,其中 16 個是此前未做過全基因組測序,而部份蝙蝠來自葉口蝠科 (Phyllostomidae) ,與吸血蝠在基因上非常密切。

13 個基因缺失

團隊發現吸血蝠共有 13 個基因缺失,其中包括 3 個已知、與甜與苦味味蕾有關的受體基因。其餘 10 個缺失的基因很多都提供了關於吸血蝠如何從血液中獲取最多營養的提示,例如其中 2 個與促進胰島素分泌有關:吸血蝠飲食中的糖含量低,牠們可能不需要太多胰島素控制身體血糖,令牠們更善用飲食中的攝取有限葡萄糖。

蝙蝠也缺乏參與抑制胰蛋白酶 (trypsin) 的基因,胰蛋白酶是一種參與蛋白質消化和吸收的酵素,有更高水平的胰蛋白酶活動就可以幫助牠們消化含大量蛋白質的血液飲食。同時,基因 REP15 的缺失可能會促進鐵的排泄,防止蝙蝠吸血時金屬中毒。

另外,其他一些基因缺失則與蝙蝠的認知能力和視力有關,例如缺乏降解 24S-羥基膽固醇 (24S-hydroxycholesterol) 的基因,該膽固醇代謝物已知在大腦發育和功能中發揮各種作用,損失相關降解基因可能意味著吸血蝠大腦中的代謝物水平更高,而這種變化已在小鼠實驗中證明可改善的小鼠空間記憶。

團隊又指出,一些缺失的基因對蝙蝠的生理有未知的影響,值得進一步研究。

團隊指希望在未來研究各蝙蝠基因表達的差異,以獲得更完整的血液飲食相關基因組變化圖。該團隊亦會分析毛腿吸血蝠與白翼吸血蝠的基因,以確認該兩品種與吸血蝠基因組有何分別。

所以要成為「吸血鬼」真的不是這麼簡單,模仿不來的。

報告:
Blumer, M., Brown, T., Freitas, M.B. & et al. (2021). Gene losses in the common vampire bat illuminate molecular adaptations to blood feeding. bioRxiv. doi: 10.1101/2021.10.18.462363

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