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有种兔子一生只能倒立行走 I物种

有种兔子一生只能倒立行走 I物种

科学

“它无法实现和普通兔子一样的行走平衡。”

Alfort跳兔几个月大时,就学会如何用前爪走路,以适应动作不协调的后腿。图源:journals.plos.org
很少有人见过兔子的倒立,但在一种被称作sauteur d'Alfort(又称Alfort jumping rabbits,以下简称“sauteur兔”)的兔子身上,倒立却成了常态。
“sauteur兔”不是形容新的兔子品种,而是对有这种倒立行为的兔子的统称。
1935年,法国一位兽医首次目睹了兔子的这种行为,称兔子倒立起来,看着就像是人类杂技演员在用手走路。
大多数兔子在跳跃时,会用两只后腿推离地面来推动自己的身体向前。“sauteur兔”却将臀部举过头顶,用前爪保持平衡并向前奔跑。
当“sauteur兔”缓慢行走时,它们与其他兔子看起来没有区别。但当它们试图奔跑跳跃时,后腿会呈现出和普通兔子完全不同的动作,导致我们眼前出现“倒立”的景象。

Alfort跳兔的“倒立”过程 。图源:Science News
动物行走的方式称为步态。我们人类会走路、奔跑或跳跃,兔子可以迈出缓慢的小步,或者提高速度大步跑动、跳跃。
虽然行走只是哺乳动物的日常活动中再正常不过的事儿,但它其实是一个非常复杂的过程。
肢体的所有肌肉群必须协同工作,神经元协调肌肉收缩,并接收不同肢体部位的平衡反馈,以调节、控制各类运动所需的平衡和速度。
而在“sauteur兔”身上,和普通兔子一样的肢体平衡,有些难以实现。
一项去年发表于PLOS Genetics杂志的研究,揭开了“sauteur兔”倒立行为的真相。
研究人员确定了导致兔子这种特殊运动的特定基因突变。突变会导致特定神经细胞发生故障,这些受影响的神经细胞负责协调从身体到周围其他肌肉群的信息,是平衡步态的关键。
为了确定在兔子异常步态中起作用的遗传因素,研究人员让一只“sauteur兔”与一只正常跳跃的新西兰白兔进行交配繁殖。最终,母兔生下40只小兔,混合了正常跳跃和跳跃时“倒立”两种不同性状。
研究人员扫描了40只兔子的遗传物质,寻找会倒立的兔子所独有的遗传片段。最终,他们在ROR基因的代码中发现了一个突变。
ROR基因存在于兔子的神经系统中,它有助于传递信息并连接身体的左右两侧,对协调肢体运动至关重要。
依ROR的神经细胞负责抑制其他神经细胞的活动。没RORB,这种抑制作用就无法调节神经活动,这会使得肌肉过度跳跃并且难以相互协调。
如果新生的“sauteur兔”的这种基因发生突变,那么它们将无法跳跃,而是用类似人类倒立的姿势,靠两只前爪行走。
此外,sauteur兔还显示出脊髓中间神经元群体的分化缺陷,这些神经元在控制步态方面具有公认的协调作用。
在一些“sauteur兔”个体身上,研究人员还观察到眼部的畸变,包括白内障、眼部病变、青光眼等一系列问题。
这意味着对兔子来说,会倒立杂技不是什么好事,倒立在兔子身上更多的是一种基因突变导致的病变。
研究“sauteur兔”并非只是想揭开倒立之谜,相关研究有助于我们了解人类以及所有动物一项非常重要的功能——我们具体如何移动。
比如说,和兔子类似,2017年发表在Neuron杂志上的一项研究发现,老鼠RORB突变会导致它们以蹒跚、鸭子般的步态行走。
人类也有一RORB基因,相关的变异会导致Charcot-Marie-Tooth病,这是一种导致肌肉张力减弱的神经疾病。
负责肌肉协调等重要过程的基因,在相关物种中通常是相似的。对倒立兔子的好奇与研究,成果很可能也会在人类相关的研究中起到很大作用。
Source:
1.https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1009429
2.https://www.bbc.co.uk/newsround/56535898
3.https://www.smithsonianmag.com/smart-news/genetic-mutation-replaces-bunny-hops-handstands-180977365/
作者:银河牛油果 I 编辑:框舅


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