真正的“吸血鬼”！蝙蝠吸血的遗传机制，有了全新答案

能够利用血液作为营养物质的吸血鬼哺乳动物不在少数，但如果血液成为唯一的真正食物来源，情况就大不相同了。蝠吸几乎所有哺乳动物都无法在这样的血的新答情况下存活，因为动物血液虽然含有丰富的遗传有全蛋白质和铁，但碳水化合物和脂质含量很低，机制因此仅靠血液提供的吸血鬼能量无法满足生命活动的需求。

在所有哺乳动物中，真正只有一个特例，蝠吸这就是血的新答我们很熟悉的“吸血鬼”原型——蝙蝠。不过有些令人意外的遗传有全是，在已知的机制1400多种蝙蝠中，只有3个吸血蝠科的吸血鬼物种完全以血液为食。而其余的真正蝙蝠食谱则要“正常”得多，食物包括昆虫、蝠吸水果、花蜜、花粉和一些小型动物（如鱼类）的肉。

“血液是糟糕的食物来源，令人惊奇的是吸血蝠能依靠血液生存。即使是在蝙蝠之中，它们也足够怪异。”美国杜兰大学的Hannah Kim Frank博士点评道。

为什么这些吸血蝠能够成为哺乳动物的另类？科学家已经发现，这些以血液为食的蝙蝠，拥有一系列相匹配的生理机能。例如，由于血液中近80%都是液体、能量密度很低，因此这些蝙蝠一餐最多会吸入相当于自身体重1.4倍的血液。为此，它们需要一个可扩张的胃。此外，由于碳水摄入量很低，因此这些蝙蝠的基础胰岛素水平低于其他哺乳动物。

但究竟是什么原因，从根本上导致了这些蝙蝠与众不同的生理特征？面对这个问题，科学家必须从遗传学的角度入手，找到与这些性状相关的基因。

2018年的一项研究发现，有3个基因与吸血蝠生理特征的演化有关。研究团队对比了普通吸血蝠（3个吸血的蝙蝠物种之一）与其他蝙蝠的基因组，发现问题出在味觉受体上：一个甜味受体基因和两个苦味受体基因减少，这说明它们感受味觉和甜味的能力下降，而这又直接影响到血糖稳态。

不过之前的研究也存在明显的局限性，那就是分类学上的分辨率有限。例如在叶口蝠科的200多个物种中，研究只涵盖了普通吸血蝠这一个物种。现在，一项发表于《科学·进展》的研究有效地解决了这个问题。作者将普通吸血蝠的基因组与26个已知基因组的蝙蝠进行比较，这其中包含了6个叶口蝠科的物种。

通过这项全基因组筛查，研究团队找到了更多与吸血的生理特征相关的基因。他们发现，有13个基因在普通吸血蝠中消失或是失去功能：除了既往研究揭示的那3个与味觉受体相关的基因，还有10个是首次发现的。

具体而言，两个基因（FFAR1和SLC30A8）的缺失与胰岛素分泌下降相关，PPP1R3E的缺失削弱了糖原代谢的能力，这些基因的变化使得吸血蝠能够在缺少碳水化合物的情况下生存；参与胃酸分泌的CTSE基因缺失——对于这些蝙蝠来说，胃壁细胞由分泌胃酸转为分泌铁。此外，其余5个基因的缺失分别反映了独特的营养元素组成、血液病原体多样性，甚至是特殊的认知能力。

由此，这项研究展示了与那些进食花蜜和水果的近亲相比，吸血的蝙蝠有着怎样的遗传差异。正是这些遗传上的改变，使得它们拥有了独特的生活习性与生理特征。

与我们印象中的反派形象不同，这些蝙蝠还体现出了互助精神。当同伴长时间没有进食血液，蝙蝠会以反刍的方式与饥饿的同伴分享食物。而且有研究注意到，它们似乎能够记住谁帮助过它们，并且会给予回报。从生理、个体行为再到复杂的社会关系，这些神奇的“吸血鬼”或许比我们想象得更加“有血有肉”。

参考资料：

[1] Moritz Blumer et al。 Gene losses in the common vampire bat illuminate molecular adaptations to blood feeding。 Science  Advances （2022）。 DOI： 10.1126/sciadv.abm6494

[2] Scientists figure out how vampire bats got a taste for blood。 Retrieved Mar 25th， 2022 from https：//phys.org/news/2022-03-scientists-figure-vampire-blood.html

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