全球变暖企鹅基因天书变了吗？年底揭晓答案

【字体：大 中 小】 2009-05-11 07:33:04   来源： 金陵晚报  

新华报业网讯北极有北极熊，南极有企鹅，一条长长的赤道让这两种极地嗜冷动物永远无法相见，而青藏高原极为严苛的高海拔、恶劣的自然环境，又赋予了藏羚羊抗缺氧、耐高寒、擅奔跑的特点。这些生物是如何在恶劣的极地环境下存活下来的，它们的基因中到底隐藏着怎样的“极限秘密”，全球变暖的环境下，它们的基因天书是否发生了改变？

这些秘密都有望揭开，近日，华大基因研究院联合国内外多家研究机构，宣布启动“世界三极”动物基因组研究项目。专家将针对包括企鹅、北极熊和藏羚羊等三种分别生长于南、北极和高海拔严酷环境下的动物，分别展开基因组测序、生物信息分析及研究工作，破译这三种极地生物的基因无字天书，解读它们的生命进程。

背景

变暖影响极地动物生存

华大基因研究院的张勇博士告诉记者，看似原始的极地环境，那里的生物也开始受到全球变暖趋势的威胁，它们影响着南北两极和青藏高原的生态系统，影响着这些极地生物的生存环境。

记者了解到，此前由多国科学家联合进行的针对极地海域动物种群的调查发现，全球变暖已经改变了极地动物的分布，比如，在部分北极海域甲壳类生物中，小型的桡足类生物越来越多，稍大点的同类物种则越来越少，这一变化可能也与全球变暖有关。而这些个别物种的变化可能会影响全球食物供应系统。

张勇博士告诉记者，此次中外科学家启动世界三极动物基因组研究正是在全球变暖的大背景下展开的，为的是更好地还原三极动物在各自极端条件下为适应生存所发生的进化选择事件和特点。

选择

极地动物测序主角确定

极地环境中，众多的动物群体中，什么动物将会最先拥有自己的完整的基因图谱？张勇告诉记者，目前世界三极的动物基因测序的主角已定，分别是企鹅、北极熊和藏羚羊，它们是极地最具代表性的动物。

据介绍，企鹅经历了地球上多次气候变暖，企鹅从未进行大规模迁徙，物种进化速率缓慢。北极熊是世界上最大的陆地食肉动物，由于全球气候变暖，目前整个北极地区北极熊的数量已锐减至约2万-2.5万头。藏羚羊是我国青藏高原特有的物种，栖息在海拔3500～5500米的高寒草甸和荒漠中。

记者了解到，目前，计划前期对北极熊、企鹅及藏羚羊的样本采集工作已完成。其中，他们还特别留心地采集了这三种动物多个不同品种的样本，以便在下一步基因测序工作中挑选最为适宜的研究对象。

研究

“无字天书”这样破译

世界三极动物的如同天书似的基因图谱如何破译？张勇博士告诉记者，这次的基因测序和大熊猫基图谱的绘制大致相同，将采用新一代测序技术完成其全基因组序列图谱的构建，在东南大学的无锡生物芯片就有这样的破译基因图谱的先进设备，它可以将过去十几年完成的测序工作缩短到1个月至2个月。

在基因测序前，专家们先将极地动物的血液保存在试管里，溶解在化学试剂中，然而送往各个分工单位进行前期的大熊猫基因组DNA序列的检测，基因测序产生出来密密麻麻的数据点，然后利用机器来将这一本“天书”破译出来。

张勇博士说，三极动物的基因测序的整个过程和首张熊猫基因图谱相似，但是工作量更大。据了解，目前一台测序机器，三天左右可以测出一个基因组的长度，然后专家们再将这些基因组对此“拼接”成完整的图谱，从而完成对于三极动物的生命解读。

揭谜

变暖后极地动物如何改变

张勇博士告诉记者，这次极地动物的基因测序，将解读这些极地动物的全部遗传信息，还要探索其作为一个物种进化能力和适应严酷环境的基因组基础，它不仅将填补此类动物的基因组的研究空白，而且还将会从这个层面上为极端环境下的物种保护，以及气候的监控提供依据。

这好比过去科学家只能通过观察极地动物的行为和少量的基因片断来了解这三种极地动物，而即将完成的极地动物的全基因图谱，就好似建立了一个权威的北极熊、企鹅和藏羚羊的图书馆，专家们将对它们的每一个基因序列标上号，在图谱馆里整齐摆放，并且建成一个共享资料。根据目前的测序和生物信息分析研究进展，张勇说，全球三极动物的基因图谱将会在今年年底完成。【进入气候变化频道】