黑貓、三花、玳瑁、橘貓的遺傳學

這個 2024 年的 Science 新聞介紹橘貓顏色研究,其中有些遺傳學的門道值得一提。

Gene behind orange fur in cats found at last

首先,不用任何遺傳學知識都可以觀察到,黑貓、橘貓情慾交流的後代,產生貓貓的兩種常見款式:三花貓(calicos)、玳瑁貓(tortoiseshells),幾乎都是女生。黑貓有女有男,橘貓幾乎都是男生。

加上高中等級的遺傳學知識,可以推測毛色和性別高度相關,表示毛色很可能受到基因決定,而且位於 X染色體上。如果視這幾款毛色為一個色素盤,黑貓最深色,橘貓最淺。三花、玳瑁介於期間,黑橘交錯,不過分佈方式有別。

接著,有一件事已經知道很多年,應該超過高中程度?那就是黑毛橘毛交錯的三花,是由於 X染色體去活化(X inactivation)所致。 「X染色體去活化」意思是,X染色體上有很多基因,卻通通關閉不表現。 這是因為 X染色體不是獨立運作,還要和其他染色體協作。

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黔金絲猴物種起源,竟是近親雜交形成?

黔金絲猴物種起源,竟是近親雜交形成?  原載於泛科學

新物種如何誕生,是演化最重要的主題之一,正如達爾文代表作的書名《物種起源》(The Origin of Species,也常譯作《物種源始》)。隨著基因體學帶來愈來愈多新知識,人們對物種的想法也不斷演變。 2023 年發表的一項研究調查多種金絲猴的基因組,意外發現有一種金絲猴,竟然直接由不同物種合體形成。這是靈長類的第一個案例,動物中也相當少見。

黔金絲猴。圖/Current status and conservation of the gray snub-nosed monkey Rhinopithecus brelichi (Colobinae) in Guizhou, China

五種金絲猴的親戚關係

金絲猴(snub-nosed monkey,學名 Rhinopithecus,也稱為仰鼻猴)主要住在中國西南部和東南亞,目前有五個物種。牠們的中文名字依照地名,英文名字則多半根據顏色。

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雪橇宅急便,白喉終結者:百年名犬的基因組

雪橇宅急便,白喉終結者:百年名犬的基因組  原載於泛科學

公元 2023 年 4 月 28 日 Science 期刊發表專題「Zoonomia 計畫」,包含多篇定序、分析大量哺乳類的論文。其中一篇論文的分析尺度最小,研究對象的知名度卻最高,那就是一百年前名犬「巴圖(Balto)」的古代基因組。

巴圖本尊,位於克利夫蘭博物館,毛色比活跳跳時褪色一些。圖/參考資料2

先來緬懷巴圖的事蹟:他在 1925 年 2 月 1 日頂著低於零下 30 度的氣溫,駕駛雪橇 7.5 個小時,穿越 85 公里,與同儕成功將白喉血清送到目的地,拯救許多人命。

白雪季節,白喉來襲

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為什麼台灣文蛤是新的物種,古時候就住在台灣嗎?  原載於泛科學

大概是台灣大眾對文蛤非常熟悉,所以 2023 年 4 月新聞報導「台灣文蛤」被定義為新的物種時,引發一波「蛤?」的熱潮。究竟文蛤有哪幾種,有多麼不一樣呢?現在的台灣人會吃文蛤,古早人也會嗎?

雖然顏色有深有淺,不過它們都是台灣文蛤。圖/參考資料1

定義新的台灣本土物種

文蛤住在海岸附近,南亞、東南亞、東亞、東北亞到日本的沿岸,都能見到文蛤生存,物種不少,研究不多,分類有許多討論空間。

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印地安人和他們的馬

印地安人和他們的馬  原載於泛科學

在歐亞大陸,馴化馬對歷史的影響很大,但是美洲大陸的漫長歷史中,大部分時光不知道馬的存在。最近幾百年,美洲原住民卻和歐洲人引進的馬一見如故,不同族群發展出各異的人、馬文化。2023 年發表的一項研究,探索美洲原住民和馴化馬的交流歷史。

拉科達蘇族騎士 1899 年留影。那時受到殖民勢力連年壓迫,光景已經大不如前。圖/Lakota, Dakota, Nakota – The Great Sioux Nation

馬在北美洲流傳,早於歐洲勢力深入

依照現有證據推敲,馴化馬的祖先來自美洲,距今 4000 多年前在亞洲馴化。美洲野馬大部份在一萬年前就消失了,不過根據沉積物的古代 DNA 分析,也許仍有少數成員一直延續到 5700 年前。

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采采蠅與寄生蟲,以及空氣中的油膩愛情  原載於泛科學

非洲的采采蠅(tsetse fly)以吸血維生,但是它們也時常是錐蟲的宿主,如果吸食人血,便有機會將錐蟲傳染給人類,引發昏睡病,在非洲導致不少問題。 昆蟲常以費洛蒙作為溝通媒介,采采蠅也不例外。2023 年發表的新研究,找到幾款采采蠅使用的費洛蒙,能促進情慾交流;而且又發現感染錐蟲會改變費洛蒙組成,求偶時還會降低身價。

在非洲體驗大自然,務必注意采采蠅!圖/TripSavvy / Nez Riaz

昆蟲的氣味語言

舌蠅屬(Glossina)旗下有多個物種統稱「采采蠅」,這項研究著重的是 Glossina morsitans,為求簡便,本文之後直接稱之為「采采蠅」。要注意還有不一樣的其他款采采蠅,本文後面會登場一種。

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蟻巢營養內循環,螞蟻的蛹不動也能貢獻社會

蟻巢營養內循環,螞蟻的蛹不動也能貢獻社會  原載於泛科學

人類對螞蟻可謂無比熟悉,許多人還不識字就認識螞蟻了;相關的科學研究也十分豐富,產出如威爾森(E. O. Wilson)這類科學大師。2022 年底問世的一篇論文,卻出乎意料地報告一條普遍存在,此前卻一直受到忽視的現象:螞蟻的蛹會分泌液體,作為成蟲與幼蟲的營養液。

圖/drawception

螞蟻社會的內循環營養液

螞蟻是完全變態的昆蟲,有卵、幼蟲、蛹、成蟲 4 個階段。眾所皆知螞蟻是社會性昆蟲,整個蟻巢運轉精密,但是蛹有好幾天固定不動,除了佔空間以外,在蟻巢裡好像沒什麼存在感。

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頭好撞撞追求女生的「獬豸鹿」,和長頸鹿脖子變長有什麼關係?  原載於泛科學

長頸鹿最顯眼的特色莫過於長脖子。牠們祖先的脖子沒有那麼長,從短頸鹿變成長頸鹿是為什麼呢?一般說法是長脖子有利於覓食,天擇有優勢。然而一篇 2022 年的論文,報告一款長頸鹿的遠古親戚之餘,還主張脖子變長和性擇有關:男生脖子長有利於求偶。此一論點能相信嗎?

長頸鹿男生用脖子互撞,是爭取女生的手段之一。圖/參考資料 1

頭好撞撞向女生求愛!

進入主題以前,先請大家動動腦:分類學中,馬是馬科,人是人科,豬是豬科,牛是牛科,羊是牛科(!),鹿是鹿科,長頸鹿是哪一科?

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十萬年灰狼DNA,替狗的起源帶來什麼啟示?  原載於泛科學

由化石、遺骸等材料獲取古代 DNA,是探索生物遺傳史的利器。2022 年一篇論文報告大量古代狼的基因組,探討狼群的變遷。 狗源自於狼,對古代狼的研究,是否也能釐清狗在哪兒馴化?盡管這項研究沒有提供直接的明確答案,依然帶來有用的線索。

圖/參考資料 3

未滿 2.3 萬年的狼,血緣主要源自西伯利亞

中文稱之為「狼」的動物有好幾款,狗的祖先是灰狼(grey wolf,學名 Canis lupus),主要住在北美洲,以及歐亞大陸靠北邊的區域,歐洲、中東、中亞、北亞、東亞。這項研究獲得 66 個新的古代基因組,加上之前發表過一共 72 個,覆蓋率介於 0.02 到 13。

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品種狗狗的行為,有關遺傳,非關品種  原載於泛科學

人類培育下,如今狗狗們有眾多「品種(breed)」,它們其實仍然屬於同一個物種,只是體形、外觀等特徵差異明顯。不同狗狗和人一樣有個性差異,屬於同一品種的不同個體,也會有類似的行為、個性嗎?

飼主各自貢獻資料,以供分析的狗狗們。圖/達爾文方舟(Darwin’s Ark)網站

上述問題需要不少資料與交叉比對的分析,才有機會回答。於 2022 年發表,花費多年搜集材料的論文報告,狗的行為確實與遺傳有關,但是同一品種狗的行為並不一致。例如拉布拉多和拉布拉多不同,邊境牧羊犬和邊境牧羊犬不同,拉布拉多和邊境牧羊犬卻可能相同……[參考資料 1, 2, 3]

寵物狗的公民科學

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這是一隻間諜貓熊!——野生大貓熊如何靠「黑白迷彩」融入棲息地

這是一隻間諜貓熊!——野生大貓熊如何靠「黑白迷彩」融入棲息地的景色?  原載於泛科學

大貓熊(Ailuropoda melanoleuca)家喻戶曉,毛色黑白搭配,看起來似乎非常顯眼。但是一項新研究報告,貓熊身處野外環境時,黑白相間的外觀其實能起到偽裝的效果,不但可以融入背景,還能干擾掠食者的視覺,讓他們成為不錯的間諜貓熊。

我們印象中的貓熊,一般比較接近這樣。圖/參考資料 1

野生動物中,黑白毛色並不常見。有好幾項觀點,試圖解釋貓熊的外觀為什麼走黑白風格,一個方向是「偽裝」。乍看之下很不可思議,例如胡椒蛾隱於樹幹,彈塗魚隱於泥灘,都能很好的融入背景;可是貓熊看起來那麼明顯,而且黑白對比鮮明,難道是隱於斑馬線嗎?

神奇的是,一番分析下來,野生的貓熊還真的很會玩躲貓熊。即使達不到完全隱形,在一般認為善於隱形的動物中,也可以排進中段班。這是兩項偽裝技能綜合的效果:背景匹配(background matching)和混隱色(disruptive coloration,破壞性著色)。

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隱翅蟲的毒液生化武器,演化上如何組裝而成?  原載於泛科學

隱翅蟲是一群小型甲蟲的總稱;牠們以毒聞名,卻不見得都具有毒性。有些隱翅蟲會生產毒液儲存在身體裡,需要時噴射攻擊。毒液不只是嚇唬人的工具,像是跟螞蟻搶地盤這類場合,生化武器能發揮實在的優勢。隱翅蟲的毒液包含毒素和溶劑兩部分,有意思的是,兩者是獨立生產;溶劑本身沒有毒,毒素單獨存在也沒多少毒性。兩者極為依賴彼此,生產線卻是獨立運作,此一狀況是怎麼形成的?一項新研究投入大筆資源,便探討其演化過程。

隱翅蟲毒液的用途之一:攻擊螞蟻。圖/參考資料 1

本文沒有真實隱翅蟲的圖像,閱讀時不用擔心。

「毒」加「液」才有毒液

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