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吼猴的回归

探索啸猴的进化及其在新大陆猴类中独特的区分三色视觉,从而洞察灵长类动物的适应性。

作者:Carl Zimmer
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抱歉长时间没有更新。旅行和旅行前的匆忙工作打乱了博客的更新节奏。西海岸之行结束后(感谢在斯坦福大学参加CSPAN节目录的观众们),我可以写一些引起我注意的新科学发现。其中最引人注目的是啸猴。出乎我的意料,它们最近频繁地出现在“经纬仪”上。不知何故,它们最近开始对进化——特别是,听起来可能很奇怪,关于我们人类物种的进化——有很多说法。正如我在之前的帖子中写过的,与许多其他灵长类动物相比,我们人类的视力很好。我们的眼睛中有三个基因可以制造光受体,每个基因都对光谱的不同波段敏感——红、绿和蓝。这些基因的综合敏感度使我们能够区分黄色、橙色、粉色和红色。其他旧大陆的猿猴也拥有所谓的“三色视觉”。另一方面,几乎所有新大陆的猴子,以及最原始的现存灵长类动物——狐猴,只有两种颜色基因。一种基因对蓝色敏感,另一种基因对彩虹的红到绿色部分广泛敏感。结果是,它们无法像我们一样分辨颜色。科学家们提出,最早的灵长类动物只有蓝色和红/绿色基因。当一些猴子殖民新大陆时,它们带走了这种差的色觉。直到后来,在今天旧大陆猴子和猿的祖先中,红/绿色基因才被意外复制。两个拷贝逐渐发生突变,直到它们对不同的颜色敏感。是什么驱动了更好的色觉的出现?似乎在大约3000万年前,非洲的气候变冷变干,改变了森林。叶子比以前更容易获得。有了对红绿之间颜色敏感的眼睛,旧大陆的猴子就能在斑驳的树叶中分辨出嫩叶。现在轮到啸猴了。与其他所有新大陆猴子不同,啸猴吃很多叶子。而且,与所有其他新大陆猴子不同,它们也拥有三色视觉。它们似乎在大约1000万年前独立进化了这些基因。旧大陆猴子和猿类还有一个令人惊叹的特征是它们的嗅觉。许多(一半或更多)构建鼻部受体的基因都已损坏。换句话说,它们已经突变到无法被神经细胞用于构建受体。嗅觉灵敏的老鼠和狗,以及狐猴和几乎所有新大陆猴子,它们的嗅觉受体基因大多是完整的。一种可能的解释与食物有关。为了检查水果是否成熟或腐烂,敏锐的嗅觉很有帮助。但如果你吃叶子,嗅觉就比视觉不那么重要了。作为食叶动物的啸猴,提供了一个独立的检验。它们不仅拥有三色视觉,而且拥有许多损坏的嗅觉基因。现在是关键点:鼻子除了嗅觉还有其他功能。在许多陆地脊椎动物中,鼻子中有一个特殊的神经元团块,称为犁鼻器。这个神秘的器官专门用于检测一种特定的分子:来自其他动物的费洛蒙。许多动物可以通过费洛蒙识别亲戚,雄性可以通过嗅探尿液或特殊腺体释放的费洛蒙来判断雌性是否可以交配。但一些陆地脊椎动物已经失去部分或全部检测费洛蒙的能力。例如,鸟类没有犁鼻器。旧大陆的猴子和猿类也没有。无论某些广告如何承诺费洛蒙香水,我们人类几乎没有能力检测费洛蒙。其他物种中构建费洛蒙受体的基因在我们自身的基因组中已损坏。我们缺乏犁鼻器的一种解释是,我们的眼睛摧毁了它,就像它们摧毁了我们的嗅觉一样。凭借强大的眼睛来寻找叶子,我们的祖先对异性的视觉信号变得更加敏感。许多旧大陆猴子和猿类的雌性在排卵时生殖器会变红肿胀;雄性以此为信号尝试交配。随着这些灵长类动物越来越依赖这种视觉的“爱情语言”,它们的费洛蒙变得不那么重要了。鸟类支持这一假设——它们有四种颜色基因,拥有更好的视力。它们不依赖费洛蒙,而是依赖美丽的羽毛和鸡冠来吸引配偶。(人类女性,以及少数其他旧大陆灵长类动物的女性,现在隐藏了她们的排卵期。然而,这一转变并未使我们的犁鼻器复活。)最近,一组研究人员提出了下一个合乎逻辑的问题:啸猴呢?在一篇即将发表在《分子生物学与进化》杂志上的论文中,他们报告了一个令人惊讶的结果:啸猴拥有大量完好的费洛蒙基因。因此,三基因色觉并不一定会消除费洛蒙。有几种可能的解释。一种是视力和费洛蒙丧失之间根本不存在联系。另一种——也是该报告的作者倾向的——是好的色觉只是增加了放弃费洛蒙的可能性。他们指出,旧大陆的猴子和猿类比它们的新大陆表亲更倾向于生活在地面上,生活在开阔的森林和草原,而不是茂密的丛林。换句话说,在坦桑尼亚看到远方的潜在伴侣比在巴西更容易。对于啸猴来说,即使拥有色觉,费洛蒙可能仍然具有优势。我不知道啸猴接下来会揭示什么秘密。我猜想它们不是自己发明了斧头、轮子和喷气式滑雪板。但除此之外,没有什么会让我惊讶的。

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