科学家已经证实有70组基因能解释长颈鹿的与众不同：不仅仅是长得高，还有它如何将血液泵到大脑。
宾夕法尼亚大学的生物学教授道格拉斯?卡文指出：“进化过程让长颈鹿越长越高，为了能够跑得更快并拥有强劲的心血管功能，长颈鹿的身体也做出了必要的改变。要不是达尔文在19世纪解开了长颈鹿进化起源的话，这一切还都将是个迷。”
马赛长颈鹿：幼年 VS 成年
例如，为了能保证大脑供血，长颈鹿的心脏需要把血液泵到两米多高的大脑里才行。很可能是因为长颈鹿的心脏左心室特别大，再加上长颈鹿的血压是其他哺乳动物血压的两倍，才使这一壮举成为可能。
“我们希望能够通过公布长颈鹿基因组以及造成其生物特性的原因，引起人们对长颈鹿数量急剧减少的关注。”卡文表示：“在过去的15年里，当大多数人都在关注濒临灭绝的大象时，长颈鹿的数量却因为非法捕猎和栖息地的破坏而减少了40%。要是照着这个速度下去，到本世纪末野生长颈鹿的数量将不足一万头。一些长颈鹿亚种已经到了灭绝的边缘。”
卡文和长颈鹿在一起
对比：长颈鹿&霍加狓
为了证实长颈鹿拥有傲人长脖子和每小时能跑60公里大长腿是因为基因变异导致的，卡文和坦桑尼亚纳尔逊? 曼德拉非洲科学与技术学院的莫里斯?阿加比将长颈鹿和霍加狓的基因序列与另外超过40多种哺乳动物进行了对比，其中包括牛、羊、山羊、骆驼和人。
霍加狓
“霍加狓和长颈鹿的基因序列特别相似，在1100~1200万年前，它们还是同一个祖先，这个时间在生物进化的过程中可不算长。”卡文表示，“虽然从进化的角度看，它们的关系还挺近，但霍加狓长得却更像斑马，而且也没有长颈鹿傲人的身高和强大的心血管系统。”
“因此，我们可以通过与霍加狓的基因序列对比，辨别长颈鹿独特的基因变异情况。”
通过对长颈鹿和霍加狓基因组序列一连串儿的对比实验，科学家们发现70多组基因都表现出对环境的多种适应信号。其中超过一半的基因编码特定的蛋白质，这些蛋白质负责调节骨骼、心血管系统以及神经系统发育和生理过程。人们推测这些基因对长颈鹿独特的生物特性的出现有必不可少的促进作用。
在长颈鹿体内的这些变异基因中，不少负责调节心血管系统发育或控制血压的基因都表现出多种对环境的适应特性。其中一些基因既能控制心血管发育，又能调节骨骼发育，这表明长颈鹿高大和强健心血管系统很可能是少量基因的改变造成的。
长脖子和大长腿
科学家还发现了长颈鹿长脖子和大长腿进化的基因线索，有趣的是，构成长颈鹿脖子的骨头数量和人类以及其他哺乳动物都是一样的。
“为了长高，长颈鹿的颈椎骨和腿骨在进化时变得越长越长，”卡文表示，“这最少需要两种基因，一种基因负责确定骨骼的生长部位，另一种基因负责刺激骨骼不断地生长。”
坦桑尼亚恩戈罗戈罗自然保护区的成年雌性长颈鹿
在这70多组差异巨大的长颈鹿基因中，科学家鉴定出了同时具备上述两种功能的长颈鹿基因。他们在《自然通讯》上发布了研究结果的细节。
卡文还表示：“其中最令人激动的是FGFRL1基因，它含有一簇长颈鹿独有的氨基酸取代基团，这些氨基酸取代基团位于结合在纤维原细胞生长因子的蛋白质中，这种蛋白质就像调节器，调节包括胚胎发育在内的很多生理过程。”
这种纤维原细胞生长因子对生长发育的控制十分重要，它既控制着长颈鹿早期胚胎发育，还控制着出生后骨头能否长得更长。对于人类和老鼠来说，一些骨骼和心血管的缺陷就和这一基因突变有关。
科学家证实了四组同源基因与身体结构的发育有关，这种基因能控制脊椎和腿生长的位置。卡文推测表示：“长颈鹿的脖子和腿那么长很可能是因为同源基因的变异导致的，而且FGFRL1基因可能为此提供了进化的基础。”
阿加比首先注意到了长颈鹿与霍加狓有一组基因存在差异，这组基因调节他们的新陈代谢和生长。其中的某种基因编码叶酸的受体，从而保证生物体正常生长发育过程中维生素B的含量。
科学家发现长颈鹿体内其他一部分代谢基因也发生了显著的变化，这些基因参与脂肪酸的新陈代谢，脂肪酸是由摄入的植物发酵产生的。植物摄入是长颈鹿的主要能量来源，这一点和牛、山羊这类反刍动物是一样的。长颈鹿有自己独特的饮食特性：他们喜欢吃金合欢树叶和心皮，这两种食物营养丰富，但对其他动物来说却是有毒的。科学家们推测，长颈鹿体内负责代谢金合欢树叶的基因可能已经为避免这种毒性而产生了进化。
蝌蚪君编译自futurity，译者 岩岩，转载须授权
