近日,基础医学院在站博士后何锴副研究员,在Science杂志(影响因子47.7)以Research article 形式发表题为“Echolocation in soft-furred tree mice”的研究论文。中国科学院昆明动物研究所/南方医科大学何锴,中国科学院昆明动物研究所刘奇、许东明和祁飞燕为共同第一作者,中国科学院昆明动物研究所刘振、蒋学龙和施鹏研究员为共同通讯作者。
该研究发现猪尾鼠已知5个物种均发出频率在100kHz左右的调频(FM)超声波,与回声定位的蝙蝠频率类似。行为学实验证明猪尾鼠通过超声波进行空间定位和导航。通过microCT扫描发现猪尾鼠喉部甲状软骨存在明显隆起,与其他能够发超声的啮齿类动物相似;此外茎舌骨与鼓骨紧挨在一起,与回声定位的蝙蝠解剖学特征一致。进化基因组学分析发现猪尾鼠与已知回声定位物种(蝙蝠和齿鲸)同源基因中包括Prestin在内的听觉相关基因发生明显的趋同演化。进一步通过膜片钳功能实验证实猪尾鼠耳蜗细胞中分子马达Prestin与回声定位物种功能相似,均使细胞对高频听力更加敏感。
该研究首次在劳亚兽总目(包括蝙蝠、齿鲸)之外证明存在超声波回声定位的哺乳动物,同时也证明不同哺乳动物对适应回声定位使用的是同一套分子机制。该研究刷新了人类对回声定位多次起源的认知,也提示我们回声定位可能在更多的物种中存在。
原文链接:https://doi.org/10.1126/science.aay1513