鹿科 驯鹿为啥能跟北极熊做“邻居”？ 为何是目前唯一被驯化的鹿科动物

在一望无际的北极冰川上，除了众所周知的北极熊，还有一种叫驯鹿的动物，据说是拉着圣诞老人的雪橇去千家万户的。但北极生活环境恶劣，冬季气温寒冷，食物贫乏。更严重的是，北极地区没有24小时昼夜轮班，没有“日出而作，日落而息”的生活节奏。驯鹿适应这种情况，和北极熊成为“邻居”的能力如何？

来自中国农业科学院的消息，该所特产研究所的特种动物营养与饲养创新团队，与西北工业大学、苏州大学、挪威生命科学大学、中国科学院的相关团队，近日揭示了驯鹿适应北极环境的分子机制。研究结果让人们对极地动物的适应性有了更全面深入的了解，为解决维生素D对钙沉积的影响、生物钟调节治疗睡眠障碍等一些人类健康问题提供了重要线索，也为驯鹿保护的后续发展提供了重要的数据依据。

6月21日，这一研究成果以长篇研究文章的形式发表在国际学术期刊《科学》上，是同时发表在《科学》上的反刍动物基因组研究计划的三篇长篇研究文章之一。

据中国农业科学院专业产品研究所通讯作者、副研究员李志鹏介绍，驯鹿是唯一属于反刍动物、鹿科动物和驯鹿的物种，主要分布在欧亚大陆北纬48o以北的苔原、山区和林区，是北极和亚北极地区大型反刍动物的典型代表。我国驯鹿主要分布在大兴安岭西北部，由鄂温克族饲养。有趣的是，与其他鹿类动物不同，驯鹿不仅雄性有角，雌性也有角。

但在这一成果发表之前，驯鹿适应北极极端环境和雌性角的分子遗传机制尚不清楚。此外，驯鹿是目前唯一驯养的鹿，对人类一些民族的文明发展起着重要作用。然而，驯鹿“温顺”的遗传基础从未为人所知。

研究小组在同一团队较早发表的驯鹿参考基因组的基础上，以反刍动物基因组计划另外两篇论文的数据为基础，通过深入的比较基因组学和进化基因组学分析，分析了驯鹿适应北极和温顺特性的遗传机制。

李志鹏说，通过人工选择信号分析，发现驯鹿维生素D代谢途径中的两个关键基因POR和CYP27B1都是强自然选择的，这两个基因编码的酶活性远高于山羊和矮鹿。研究小组认为这可能会大大增强驯鹿吸收钙的能力。

此外，驯鹿体内另外两个名为“脂蛋白转运”和“脂质合成”的重要基因也发生了突变。这两个基因在北极熊和企鹅脂肪代谢进化的研究中也有报道，表明不同极地动物的能量代谢经历了趋同进化。

李志鹏说，驯鹿节律途径中的核心调节基因PER2发生了驯鹿特异性突变，导致PER2基因无法与另一种节律核心基因——CRY结合，从而导致驯鹿失去昼夜分子时钟，从而能够适应北极极端的昼夜环境。

研究小组还发现，在驯鹿角生长的关键基因——CCND1的上游增加了一个雄激素受体结合区。研究小组认为，这可能使驯鹿能够在较低的雄激素水平下促进雌性驯鹿角的生长。

最后，研究小组发现驯鹿神经嵴细胞发育、迁移和分化相关的基因已经被选择、快速进化或特异性突变，神经嵴细胞被认为是驯化的关键因素。“这大概就是驯鹿温顺的原因吧。”李志鹏说。

驯鹿，也被称为角鹿。它是鹿科驯鹿中唯一的动物。体长100 ~ 125 cm，肩高100 ~ 120 cm。雄性和雌性都有角，角的复杂分支是它们外貌的重要特征。长角的树枝比较复杂，有时超过30叉，蹄宽，蹄发达，尾巴极短。驯鹿的身体覆盖着轻盈但极其耐寒的皮毛。不同亚种和性别的毛色在不同季节有显著差异，从夏季雄性驯鹿的深褐色到格陵兰岛的白色。毛色主要有棕色、灰白色、花白色和白色。白色一般出现在腹部、颈部和蹄部以上

驯鹿主要分布在北半球的北极地区，包括欧亚大陆、北美北部和一些大岛屿。驯鹿只在中国大兴安岭东北林区发现。中国鄂温克族把驯鹿作为一种交通工具。