索隆
每年秋冬之交,歐洲和亞洲的許多鳥類會(huì)開始啟程,飛到溫暖的南方,在熱帶非洲享受陽光。當(dāng)春天來臨,它們又會(huì)回到轉(zhuǎn)暖的古北區(qū)(動(dòng)物地理學(xué)上的一個(gè)區(qū)劃,包括歐洲、亞洲北部、非洲北部),在那里交配并撫養(yǎng)它們的后代。研究人員想知道,為什么這些長途飛行的鳥兒不會(huì)在旅途中感染病毒,患上流感之類的疾病。
“當(dāng)我們出國度假時(shí),需要接種各種疫苗,”瑞典隆德大學(xué)的生態(tài)學(xué)家埃米莉·奧康納說,“但鳥類沒有辦法獲得藥物保護(hù)。所以我們很困惑,為什么我們難以應(yīng)對(duì)的事情,它們卻可以應(yīng)付得了呢?”
為了找到答案,奧康納和同事將1300多種鳴禽按候鳥、非洲留鳥、古北區(qū)留鳥進(jìn)行了分類,比如,草地鷚就是一種生活在古北區(qū)的留鳥。然后,研究人員捕獲了32種有代表性的鳥類,采集它們的血液樣本進(jìn)行基因分析,以尋找能夠編碼MHC-Ⅰ蛋白(一類參與識(shí)別病原體的免疫蛋白)的基因。奧康納說,這類基因多樣性越豐富,動(dòng)物免疫系統(tǒng)可檢測到的病毒種類就越多。
檢測結(jié)果表明,非洲留鳥的免疫系統(tǒng)最為強(qiáng)大。由于大多數(shù)古北區(qū)鳥類最早都起源于熱帶地區(qū),后來才向北擴(kuò)散,因此研究人員猜測,在這些古北區(qū)鳥類中,MHC-Ⅰ的基因多樣性可能較低。
“由于需要往返兩地,候鳥必須應(yīng)付兩組不同的病原體,”奧康納說,“我本來預(yù)計(jì)它們的基因多樣性會(huì)是三類鳥中最高的,所以,當(dāng)發(fā)現(xiàn)它們的基因多樣性與歐洲留鳥非常相近時(shí),我真的很驚訝?!?/p>
幼鳥剛剛孵化出來時(shí),最容易受到病原體感染,同時(shí),繁殖的壓力使得它們的父母也更容易在這個(gè)時(shí)候生病。出于這兩個(gè)原因,奧康納猜測,演化會(huì)偏向于選擇有助于候鳥對(duì)抗北方(也就是它們出生的地方)常見病原體的基因,相應(yīng)的代價(jià)則是犧牲那些能夠防御熱帶病原體的基因。
也許。候鳥還具有其他形式的、非病原體特異性(即不依賴MHC-Ⅰ蛋白)的免疫能力,英國??巳卮髮W(xué)演化生物學(xué)家卡米爾·波諾說:“我們需要進(jìn)一步探討,候鳥是否較少采用特異性免疫,更多采用非特異性免疫”。