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今天我們不聊微生物,不聊植物,我們來聊一個(gè)陪伴人類文明跋山涉水的老朋友——馬。
馬的故事,要從基因和化石的雙重奏里開始講起。這故事的起點(diǎn),不是在大草原,而是在5500萬年前的北美森林里。
那時(shí)候,馬的祖先叫“始祖馬”,有多大呢?也就和現(xiàn)在的一只狐貍或小狗差不多。它前腳四趾,后腳三趾,腳上還有肉墊。在茂密的林間,它是靠吃多汁的嫩葉一直繁衍。
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你可能會(huì)問,它是怎么從小狗大小,變成今天這樣高大威猛的?這就是一部為了生存而不斷自我革新的進(jìn)化史詩。
隨著氣候變遷,森林退卻,草原蔓延,為了適應(yīng)在開闊硬地上奔跑、咀嚼更粗糙的干草,馬的身體開啟了一場(chǎng)持續(xù)數(shù)百萬年的“定向升級(jí)”。
我給大家梳理一下這個(gè)升級(jí)路線圖:從始祖馬—漸新馬—草原古馬—上新馬—真馬。這個(gè)過程的核心參數(shù)變化非常清晰:
體型:從40厘米高的小不點(diǎn),一路增高到現(xiàn)代馬的平均高度。
四肢:從多趾著地,演變?yōu)橹兄海ǖ谌海O度發(fā)達(dá),最終形成唯一的單蹄,成為高效的奔跑工具。
牙齒:從低冠齒變成高冠齒,牙面更寬、褶皺更多,變成一臺(tái)強(qiáng)悍的“草本植物研磨機(jī)”。
腦容量:也在不斷增大。
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你看,進(jìn)化的邏輯從來不是盲目的,它是對(duì)環(huán)境壓力一種非常精密的應(yīng)答。
最新的古基因組研究甚至告訴我們,馬在演化過程中,與免疫和嗅覺相關(guān)的基因通路受到了強(qiáng)烈的自然選擇。
也就是說,它們?cè)诳癖嫉耐瑫r(shí),還得有一副抵抗病原的好身板和感知環(huán)境的敏銳鼻子。
而這一切改變,都被封存在一種比化石更精密的“時(shí)間膠囊”里——馬的基因組。
最近,我們中國的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)剛剛完成了一項(xiàng)了不起的工作。他們?cè)谌旧w水平上,組裝了包括純血馬、阿拉伯馬、蒙古馬、設(shè)特蘭矮馬在內(nèi)的10個(gè)全球代表性馬種的三維基因組。
這項(xiàng)工作讓我們看清楚了,不同馬種的“特長”是如何被編碼在DNA的結(jié)構(gòu)里的。
比如,科學(xué)家們?cè)诩冄R這個(gè)為速度而生的品種中,發(fā)現(xiàn)了非常特別的現(xiàn)象:在與心臟發(fā)育、骨骼肌收縮相關(guān)的關(guān)鍵基因(像MYH8、SNTA1這些)附近,存在著獨(dú)特的三維染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變異。
你可以想象,純血馬的基因組里,為“奔跑”這個(gè)功能模塊搭建了一條專屬的“高速信息通道”,這讓它們的肌肉收縮和能量供給效率達(dá)到了頂級(jí)水準(zhǔn)。
這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn),在調(diào)控能量代謝的PDK1基因上,一個(gè)大片段的結(jié)構(gòu)變異在純血馬群體中出現(xiàn)的頻率遠(yuǎn)高于其他馬種。
這說明了什么?說明人類在馴化馬、培育不同品種的過程中,就像一位基因雕刻師,通過一代代的人工選擇,塑造了馬基因組的三維景觀,讓它們或擅長長途奔襲,或擅長瞬間爆發(fā),或能在嚴(yán)寒高原生存。
所以,我們看到的每一個(gè)馬種的“最”,背后都是一段基因與環(huán)境、自然與人類共同寫下的故事。
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說起“馬類之最”,這本身就是一個(gè)充滿趣味的生物學(xué)命題。剛才提到了奔跑之最的純血馬,那其他“最”呢?
體型之最:這可以分兩頭說。重型馬如夏爾馬,體重能超過一噸,堪稱移動(dòng)的城堡;而另一極,是袖珍矮馬,有的品種肩高只有50厘米左右,像個(gè)長不大的毛絨玩具,在網(wǎng)上也能買到。
耐力之最:非阿拉伯馬或蒙古馬莫屬。它們擁有獨(dú)特的骨骼結(jié)構(gòu)和高效的呼吸系統(tǒng),是沙漠、草原中的長跑王者。
歷史地位之最:若論對(duì)人類文明進(jìn)程的影響,可能沒有哪種馬比得上被馴化的歐亞草原野馬。最新的研究傾向于認(rèn)為,現(xiàn)代家馬大約在4200年前左右,起源于歐亞草原的某一個(gè)地區(qū),然后隨著人類的遷徙和貿(mào)易迅速擴(kuò)散至全球,徹底改變了戰(zhàn)爭、交通和農(nóng)業(yè)的面貌。像霍去病的封狼居胥、元朝國土大幅擴(kuò)張,這背后都離不開馬的貢獻(xiàn)。
生存狀態(tài)之最:最令人扼腕的,是野生馬類的瀕危。我們熟知的普氏野馬(蒙古野馬),其實(shí)并非家馬的直系祖先,它們?cè)趲资f年前就分道揚(yáng)鑣了。它們一度在野外滅絕,經(jīng)過艱難的保育,才在21世紀(jì)初被重新引入中國新疆的卡拉麥里保護(hù)區(qū),可以說是地球上最珍貴的動(dòng)物活化石之一。
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聊了這么多科學(xué)的、歷史的馬,但我們中國人對(duì)馬最親切的感知,其實(shí)藏在語言里。馬,早就跑進(jìn)了我們的文化基因。
不信,我們來一段關(guān)于馬的成語貫口,看看能激活你大腦的哪個(gè)區(qū)域:
說一個(gè)人事業(yè)順利,那叫馬到成功;夸人才華出眾,那是龍馬精神;告誡別人要明確目標(biāo),別盲人瞎馬;發(fā)現(xiàn)真相恍然大悟,原來蛛絲馬跡早有提示;做事粗糙不認(rèn)真,那是馬馬虎虎;
經(jīng)歷戰(zhàn)亂見到和平,可謂刀槍入庫,馬放南山;時(shí)間過得飛快,真是白駒過隙;看問題要全面,不能走馬觀花;做事情要腳踏實(shí)地,不能信馬由韁;遇到知己,愿意鞍前馬后;
犯了錯(cuò)誤,就要懸崖勒馬;成功之前,總要經(jīng)歷千軍萬馬的考驗(yàn);而真正智慧的人,懂得老馬識(shí)途的價(jià)值。
這一連串的成語,哪里只是成語?它是一個(gè)民族與一個(gè)物種,在漫長歲月里共同書寫的記憶、凝結(jié)的智慧。
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從5500萬年前森林里的小獸,到馳騁在亞歐大陸草原上的鐵騎,再到基因組里被三維折疊的演化密碼,馬的故事,是一部地球生態(tài)的變遷史,是一部物種適應(yīng)的進(jìn)化史,也是一部人與動(dòng)物相互塑造的文明史。
生命之所以美麗,正是因?yàn)樗男螒B(tài)如此多樣,它的歷史如此厚重。當(dāng)我們理解了馬背上的基因密碼,再回頭品味那些關(guān)于馬的成語,或許會(huì)有一種跨越時(shí)空的共鳴。
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