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翼手目(Chiroptera)是哺乳动物中仅次于啮齿目(Rodentia)动物的第二大类群,俗称为蝙蝠,是一类非常特殊的哺乳动物。翼手目是唯一真正具有振翼飞翔能力的哺乳动物。虽然它是单一起源的,但在其漫长的进化过程中,它变成了一个非常多样化的种群。其中不同的类群具有不同的食性、回声定位能力、视觉、生活环境,体型等特点来适应它周围的环境。在我们的研究中,我们在两个方面对蝙蝠的适应性进化进行了分析。
一方面,蝙蝠可以分为大蝙蝠(Megabat)和小蝙蝠(Microbat)两类,这两类蝙蝠在食性选择和食物组成上差异巨大。大蝙蝠亚目的成员为食果蝙蝠,取食以含有丰富果糖的果实和花蜜为主,因此也被称为“旧大陆果蝠”(Old-world fruit bat)。而大多数小蝙蝠亚目的成员则主要靠捕食昆虫为生。为探讨蝙蝠间食性的不同是否存在分子水平上的差异,我们对蝙蝠中果糖代谢通路中相关酶的编码基因进行了分析,并对其在大蝙蝠祖先枝上进行了正选择的检测。结果发现大蝙蝠祖先一枝在ALDOB基因和TALDO1基因中各检测到一个显著的正选择位点,其中ALDOB基因编码果糖代谢通路的关键酶。这个结果提示我们,大蝙蝠的祖先枝在食性发生改变后,使得果糖代谢基因在进化过程中受到正选择作用来适应其食物构成的改变。
另一方面,蝙蝠作为唯一能够真正飞行的哺乳动物,而飞行又是一种非常消耗能量的运动,和鸟类一样,蝙蝠的能量代谢率比同等体积陆生哺乳动物高的多。已经有人发现高比例的线粒体基因和核基因编码的氧化呼吸链蛋白基因在蝙蝠的共同祖先枝上发生正选择。本研究中我们选择了部分与糖酵解通路相关的酶的编码基因进行选择压力的分析,但是没有在蝙蝠共同祖先枝上检测到这些基因受到显著的正选择或正选择的位点。