研究人员希望解开世界上最小动物的基因

世界上最大的动物往往成为人们关注的焦点——但一些生物学家认为，最小的动物也应该得到同样多甚至更多的研究。现在，在欧洲研究理事会提供的约 166 万美元资助下，专家们将很快开始以前所未有的规模研究这些体型较小（但生物学上令人着迷）的生物。

根据 9 月 5 日的公告，丹麦自然历史博物馆的爬虫学馆长和哥本哈根大学助理教授 Mark Scherz 将在未来五年内开展一项名为 GEMINI（脊椎动物小型化基因组学）的新项目。借助 GEMINI，Scherz 的团队将研究跳蚤蟾蜍、侏儒小虾虎鱼和大黄蜂蝙蝠等动物在进化过程中如何将所有生物成分塞进如此小的包装中，而不会牺牲效率或健康。通过这样做，专家们可以了解遗传效率和改良如何在一些最容易被忽视的物种中体现出来。

“大型动物往往能引起我们的注意。但我认为，大自然如何将完全相同的重要器官缩小并塞进一只不到一厘米长的青蛙体内，这同样令人着迷，”舍尔茨在周四的一份声明中说道。“今天，我们对这一切发生的原因知之甚少，我想改变这种现状。”

正如他所解释的那样，之前对微型动物基因组的研究显示，在它们进化到较小尺寸时，会发生“一种清理和创新”。虽然这种简化很大程度上是通过删除有时被称为“垃圾”DNA 来实现的，但其他基因中也会发生一些改变。Scherz 希望在未来几年内更多地了解后一类。

过去，许多进化生物学家都认同一种名为“柯普规则”的理论，该理论认为物种在不断进化的过程中，体型会越来越大。然而，现在专家们知道情况并非总是如此，原因非常明确。

“动物不可能一直长得越来越大。在某个时候，生理学——热量、水和氧气的交换——会设定一个极限，重力也是如此，”Scherz 说。“因此，必须有体型缩小的阶段，这样才能有体型增大的趋势。”

舍尔茨认为，与柯普法则相反，体型较小的动物可能才是“真正重大创新发生的地方”。不妨这样想：跳蚤蛙身上也拥有人体几乎所有重要器官的版本，跳蚤蛙是去年在巴西发现的世界上最小的脊椎动物。人类、大象以及地球上最大的动物蓝鲸都拥有维持这种七毫米长两栖动物生存的所有生物功能。但跳蚤蟾只用了极少的能量就能完成所有这些功能。

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“所有人的注意力都集中在蓝鲸和大象身上。你问任何一个孩子，他们都能告诉你有史以来最大的陆地哺乳动物、最大的海洋哺乳动物和最大的恐龙。但变大和变大并不是什么大问题，”Scherz 说。“把 23 吨重的蓝鲸的所有东西都压缩到 7 毫米的体积里，这才是更令人印象深刻的壮举。”

谢尔茨在接受《大众科学》电子邮件采访时表示，他相信他的研究成果将在生物医学、生物工程和生物技术行业得到广泛应用。

“生物工程和生物技术不断地从大自然中寻找灵感，并展示什么是可能的，而在技术本身正在经历极端小型化的时代，寻找自然界中在极小的尺寸下实现复杂性的原始例子将是关键。”