《科学》近日载文称，美国匹兹堡大学医学院的一项最新研究结果表明，随着进化到以水域为主要栖息地后，海洋哺乳动物失去了制造一种蛋白质的能力。这种蛋白质可以保护人类和其他陆生哺乳动物免受有机磷农药产生的神经毒性的影响。这项研究的意义在于，呼吁人类监测水体污染，以及时掌握杀虫剂和农田径流对海洋哺乳动物（如海豚、海牛、海豹和鲸鱼）的影响。该研究还可能进一步揭示人类编码这种蛋白质的基因的功能。论文资深作者、匹兹堡大学进化生物学与医学中心副教授内森·L·克拉克博士（音译，下同）说：“我们需要确定，海洋哺乳动物是否确实因生理上缺乏分解杀虫剂的能力而面临着越发严重的神经损伤风险，或者说它们是否另有避免此种损害的未知能力。但无论如何，这项研究是好奇心驱使下的发现。它有助于我们理解基因的功能，以及环境可能对其造成的影响。”
▲美国匹兹堡大学医学院的最新研究结果表明，随着海洋哺乳动物进化到以水域为主要栖息地，它们失去了制造一种蛋白质的能力。这种蛋白质可以保护人类和其他陆生哺乳动物免受有机磷产生的神经毒性的影响。
克拉克及其实验室的博士后助理、论文第一作者韦恩·K·迈耶博士从前人的研究中了解到，在海洋哺乳动物的进化过程中，嗅觉和味觉的某些基因失去了它们的功能。于是他们开始关注那些在陆生哺乳动物中仍保有但在海洋哺乳动物中已失去功能的基因。通过测定5种海洋哺乳动物和53种陆生哺乳动物的DNA序列，克拉克等发现，PON1是最符合他们关注的基因。在人类等陆生哺乳动物中，PON1可减少由不稳定氧原子引起的细胞损伤。此外，PON1还可保护人类等免受有机磷农药的影响。
克拉克等与约瑟夫·加斯帕德博士等合作，从诸多科学家处获取了海洋哺乳动物的血液样本。华盛顿大学的合作人员测试了若干种海洋哺乳动物的血液样本与有机磷副产品的作用，发现海洋哺乳动物的血液样本并不能像陆生哺乳动物那样，对有机磷副产品进行分解。除非海洋哺乳动物中还存在一种截然不同的保护机制，否则它们很容易遭遇“有机磷中毒”。
为了了解海洋哺乳动物为何失去PON1的保护功能，研究人员追溯了3组不同海洋哺乳动物保护功能消失的时间。鲸鱼和海豚在与河马的共同祖先分化后不久（约5300万年前）就失去了这种能力；海牛在与大象的共同祖先分化后（约6400万年前）失去了这种能力。部分海豹失去保护功能的时间可能更近一些——最多在2100万年前，也很可能就在近期。迈耶博士说：“很难说PON1的功能对海洋哺乳动物来讲已经是多余的，或者PON1的保护功能阻碍了它们适应海洋环境。由于古代海洋中不存在有机磷农药，因此我们认为PON1保护功能的丧失可能与海洋哺乳动物长时间潜水和快速浮出水面导致的极端氧化应激反应有关。如果我们能弄清楚这些海洋哺乳动物没有功能性PON1的原因，研究人员就能在PON1对人类健康的作用方面了解更多，并对最濒危海洋哺乳动物的保护有所帮助。”
克拉克等认为，该研究的下一阶段工作应是加强对农业径流和动物栖息地的监测——毕竟，动物的健康与人类健康息息相关。
编译：邓可（灯丝） 审稿：西莫
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