法国一只兔子基因突变,会直立行走,还是倒立,科学家做了什么?

你可能很难想象,在法国有一种神奇的超能力家兔,名叫阿尔福特跳兔(Alfort jumper)。这种兔子的神奇和超能力任谁都会叹为观止,因为它们和一般家兔看起来似乎没什么两样,两只长耳朵警觉地竖起,在草地上悠闲地吃草,慢吞吞地踱步,气定神闲,优哉游哉。
然而你要是突然冲过去,做出驱赶的动作,兔子一惊之下,就会落荒而逃,这时候就是见证奇迹的时候了。谁都知道兔子后腿比前腿长,更为有力,你以为它会后腿一蹬,箭一般地射出去,让你大跌眼镜的是,阿尔福特跳兔后腿一蹬——没有射出去,而是把屁股送到空中,前肢落地,开始倒立行走,蹭蹭蹭地跑了!
你可能会想,哇,还有这样的神操作,是不是有人专门训练这种兔子,让它表演杂技呢?就像老虎钻火圈、狮子滚球什么的,是反复训练形成的条件反射吧?
事实上不是,这个动作1935年最早被发现是在法国巴黎郊区的一只家兔身上,迈松-阿尔福特(Maisons-Alfort)兽医诊所首次观察到这种奇怪的现象后,利用它繁殖出了更多这种兔子。但二战开始后,该兽医诊所的畜牧学教授E·莱塔尔不得不弃兔从军,等他回来的时候,已经只剩下一只雄兔了。利用这只险遭灭种的雄兔,他很快又繁殖出一个“非常繁荣”的倒立行走兔族群,这个种群因而也被称为阿尔福特跳兔。
另外在英格兰、法国马赛和意大利,还分别出现过3个这样的兔子种群,但目前都已经销声匿迹了,所以这种兔子倒立行走的“超能力”,实际是来自基因的突变,而且可能还比较容易,因为这种突变似乎发生了几次。这种基因突变可能已经隐藏在兔子中好几代了,直到那时才显现出来。虽然我们看起来感觉新鲜好奇,似乎兔子拥有了超能力,会直立行走了——只不过用的是前肢,但实际这种突变对兔子一点也不友好,因为阿尔福特跳兔更容易患白内障和失明。
幸运的是,阿尔福特跳兔的种群没有销声匿迹,一直繁衍到现在,并用于眼部畸形和病态运动的研究。葡萄牙波尔图大学遗传学家米格尔·卡内罗(Miguel Carneiro)和瑞典乌普萨拉大学遗传学家列夫·安德森(Leif Andersson)最近将阿尔福特跳兔和正常兔子杂交,对其后代进行了基因测序,结果发现了一种被称为RORB的扭曲基因,它表达了一种名为RORB的蛋白质。
RORB蛋白是一种转录因子,通常在抑制性中间神经元中产生,可以控制许多其他基因的活性。正常兔子神经系统的很多区域都发现了RORB蛋白,但阿尔福特跳兔的突变基因让兔子产生RORB蛋白的中间神经元数量急剧下降,甚至完全不存在,因而导致其脊髓难以正常连线,让其前肢和后肢无法协调动作。而中间神经元完全缺失的兔子,其后腿会过度弯曲,甚至根本无法跳跃。
所以阿尔福特跳兔的前肢倒立行走并不是超能力,而是一种病态的变异,这种步态紊乱实际在很多动物身上都有发生,比如一种名叫DMRT3基因的基因就可以破坏老鼠和马的步态。科学家们还说,RORB可能适用所有肢动物,当然也包括人类,比如腓骨肌萎缩症患者就有具有非典型的RORB蛋白。
我觉得阿尔福特跳兔存在的最大意义,并不在于它为眼科和病态运动研究做出的贡献,而是这家伙的存在,很好地诠释了进化论、自然选择。RORB突变会导致眼部疾病及步态紊乱,很明显是一种不利于生存的突变,在野外获得这种基因的兔子很容易就会死亡,因而这种基因不会被保留下来——这从英格兰、法国马赛和意大利曾经拥有这种兔子,但现在已经完全不见了就可得到证明。非得由人类进行干预,选择性地培育,才能把这种基因一代代遗传下来——要是二战再晚一些结束,莱塔尔再晚一点回来,阿尔福特跳兔可能就已经全军覆没,到现在也没有任何人知道了。
自然没有选择阿尔福特跳兔,是人类选择了它,你现在细思一下,是不是已经感到极度恐惧了呢?人类的选择毫无疑问可以决定自然,但我们选择的,可能并不是自然应该选择的。
你见过这种奇怪的兔子吗?
这项研究发表在3月25日《PLOS Genetics》上。
参考:
A loss-of-function mutation in RORB disrupts saltatorial locomotion in rabbits
The "Alfort jumper" rabbit:historic, description ano characterization
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