海洋哺乳动物因其适应与陆地截然不同的海洋环境，具有重要的进化意义。但到目前为止，关于它们在海洋环境中生存的遗传基础研究非常有限。近日，中国科学院昆明动物研究所张亚平院士，云南大学研究员于黎和博士研究生靳伟，通过对海洋哺乳动物和陆地哺乳动物的犁鼻器系统特异表达基因——瞬时受体电位基因（TRPC2）的研究，为哺乳动物从陆地到海洋转变过程中的信息素感知方面的进化提供了重要信息。

 

据于黎介绍，信息素是由一个个体分泌并被同种另一个体感受并识别的化学物质，随之引发群体内与个体交流和生殖相关的一系列生理和行为变化，在哺乳动物生殖和社会行为方面起重要作用，主要由位于鼻中隔底部的软骨结构，即犁鼻器感知。研究显示，完全适应于海洋生活的鲸目长须鲸的TRPC2基因，由于出现提前终止密码子和移码突变，成为没有功能的假基因；而营半水生生活的加利福尼亚海狮的TRPC2基因保留完整的阅读框，是功能基因。因此推测，鲸类因其完全适应于海洋生活，退化的信息素感知功能促使TRPC2基因假基因化，而对于“两栖”的加利福尼亚海狮来说，陆地生活仍然需要信息素感知，因此其TRPC2基因仍然是功能基因。进一步分析表明，犁鼻器信息素信号传导通路可能在鲸目的共同祖先时（32～53百万年之间）就已失去功能。令人惊奇的是，与加利福尼亚海狮不同，同样营半水生生活的港海豹和欧亚水獭的TRPC2基因都是假基因。TRPC2基因很有可能分别大约在2.7百万年和1.8百万年后在港海豹和欧亚水獭中独立假基因化和丧失功能。其他未知的选择压力或感觉器官补偿机制，可能促使了港海豹和欧亚水獭的TRPC2基因假基因化。

 

目前，该研究结果已在线发表在《分子生物学和进化》（Molecular Biology and Evolution）上。该论文在审稿过程中受到国际同行的高度评价，认为这项研究对适应极端生活环境的哺乳动物的信息素受体基因的进化变异研究非常有意义。（来源：科学时报 张雯雯）