研究详细介绍了藏狗如何得到氧气

几千年来，这只巨大的藏獒已经将这个标签称为“顶级狗”。这个凶猛的品种拥有一只狮子鬃毛，可以达到150磅，长期以来一直保护喜马拉雅羊群免受西藏狼群和其他捕食者的攻击，这些捕食者潜伏在海拔15,000英尺以上 - 其他任何犬都无法生存。

之前的研究表明，藏獒通过与西藏狼的繁殖进行了进化，这种西藏狼已经通过培养更有效的血红蛋白适应了海拔高度：这种蛋白质可以吸收血液中的氧气并将其分配到器官中。

内布拉斯加大学林肯分校的Jay Storz，Tony Signore及其同事现已确定，与敌人一起睡觉时，藏獒的血红蛋白结构能够比其他犬种更有效地捕获和释放氧气50%。在测试藏獒血红蛋白与多种国内品种(包括Storz自己的半大白鹭，半爱尔兰猎狼犬)后，Signore得出结论。

“在海拔高度，问题在于吸收氧气，因为只有更少的氧气，”在戈尔兹实验室工作的博士后研究员Signore说。“如果你认为血红蛋白像氧气磁铁一样，那么这种磁铁就更强了。”

内布拉斯加州的研究人员与中国青海大学的同事合作，已经知道藏獒的血红蛋白包括两种氨基酸的变化- 对蛋白质结构的轻微修饰 - 存在于西藏狼中但不存在于所有其他狗中品种。

通过工程设计，然后测试含有氨基酸突变与仅有一种突变的血红蛋白，研究小组发现这两种突变对血红蛋白性能的适应性变化至关重要。当任何一种突变都不存在时，血红蛋白的表现与其他犬种没有什么不同。

“没有直接的证据证明，是的，这两种独特的突变具有一些有益的生理效应，可能在高海拔地区具有适应性，”生物科学教授，最近一本关于血红蛋白的书的作者斯托兹说。“我们发现的是藏獒与其他犬类如此不同的原因之一。那是因为它从西藏狼身上借来了一些东西。”

这两个氨基酸突变起源于西藏狼通过杂交育种传给獒犬的基因片段。但这项新的研究还表明，基因片段本身来自一种无活性的基因 - 一种所谓的伪基因 - 可能在狼亚种中潜伏数千年。在某些时候，将含有这两个突变的假基因片段复制并粘贴到相似但活跃的基因的相应片段中，然后重新格式化藏狼的血红蛋白。

因为这些突变来自一个无活性的基因 - 一个对狼没有生理影响的基因 - 它们最初并没有受到自然选择的压力。然而，在这种情况下，突变恰好改善了血红蛋白的氧结合能力，提高了西藏狼的生存几率。这促使基因片段通过后代狼群，最终传播给藏獒。

“他们在正常情况下不会给予任何好处，”Storz说。“只是(转发)事件发生在一个环境背景下，血红蛋白 -氧气亲和力的增加将是有益的。因此，否则本来是中性甚至有害的突变实际上具有积极的适应效应。”

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