長頸鹿是一種神秘的動物，它有著獨特的解剖結構與一系列進化適應，是動物進化和生理學的“懸案”。如今，丹麥哥本哈根大學和中國西北工業大學的國際研究團隊獲取了長頸鹿的基因組資料，並找出了與其獨特生物學特徵有關的基因。

長頸鹿通常比較警覺，它們會利用身高優勢，以敏銳的視力環顧四周。

長頸鹿獨特的形體導致了一系列生理上的共適應。比如，長頸鹿的血壓是人類及多數哺乳動物的兩倍，這種高血壓保障了其頭部的穩定血液供應。那麼，長頸鹿又是如何避免高血壓帶來的副作用呢（如：心血管系統嚴重受損或中風）？

研究小組發現了一種被稱為FGFRL1的特殊基因。與其它動物相比，這種基因在長頸鹿身上發生了很多變化。利用複雜的基因編輯技術，他們將長頸鹿特有的FGFRL1突變植入實驗室小鼠。

有趣的是，“長頸鹿型”小鼠與正常小鼠在兩大重要方面出現了差異。一方面，在攝入升高血壓的藥物後，前者的心血管和器官損傷更少了；另一方面，它們的骨骼也變得更加緻密。

論文的通訊作者之一、哥本哈根生物學系的Rasmus Heller說：“這兩種變化都與長頸鹿獨特的生理特徵直接相關。正因如此，長頸鹿才能無所顧忌地以高於其它哺乳動物的速度生長，形成了細長的脖子和腿。”

此外，對長頸鹿而言，光是起身已經十分困難，更不用說站起來並從兇猛的捕食者手中逃脫了。因此，長頸鹿的睡眠時間比其它大多數哺乳動物都要少。

Rasmus Heller解釋：“我們發現長頸鹿體內調節晝夜節律和睡眠的關鍵基因經歷了重重選擇，這可能使長頸鹿的睡眠-覺醒週期更易受干擾。與對其它動物的研究一致，進化權衡似乎也決定了它們的感官認知。長頸鹿通常非常警覺，它們會利用身高優勢，以敏銳的視力環顧四周。然而，它們也失去了許多與嗅覺相關的基因，這可能與地面氣味在5 m的高處已被徹底稀釋有關。”

這些發現深化了人們對進化基本模式的理解。FGFRL1基因的雙重作用與“同一基因可以影響表型的不同方面”（即進化多效性）這一現象相符，而多效性可用於解釋進化如何塑造像長頸鹿這樣極端的動物。

此外，研究結果甚至將FGFRL1確定為人類心血管疾病研究的潛在目標之一。

西北工業大學的Qiang Qiu說：“這些結果表明，動物是有趣的研究模型，它們不僅可用於理解進化的基本原理，還有助於理解哪些基因影響著我們感興趣的表型，比如與疾病相關的表型。然而，值得指出的是，遺傳變異在不同物種中不一定具有相同的表型效應，除了編碼區變異之外，表型還受到許多其它因素的影響。”

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編譯：燈絲

審稿：西莫

責編：陳之涵

期刊來源：《科學進展》

期刊編號：2375-2548

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https：//phys。org/news/2021-03-tall-giraffes-genes。html

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