柯基,女王的寵犬
以小短腿和圓屁屁傾倒眾生
可是腿為什麼這麼短呢?
1936年,伊莉莎白公主和她的柯基犬,她父親的拉布拉多犬一起玩耍。
圖源:Flickr,Public domain
作者:紅色皇后
編譯:紅色皇后
自從1933年,父親送給伊莉莎白公主一隻名叫Dookie的柯基,從此,女王對小短腿的愛好就一直沒有停止。柯基(corgi)一詞源自威爾斯語,意為「矮狗」。狗為什麼這麼矮呢?我們得從狗的生長曆程說起。
所以,小短腿來了!
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狗腿為什麼這麼短?
柯基「小短腿」的現象,
稱為部分矮化
(disproportional dwarfism),
是軟骨發育異常
(chondrodysplasia)導致的。
四肢骨骼的生長點提前鈣化,
使腿骨很早就停止了生長,
形成短而彎的腿。
「來陪我玩陪我玩!」
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2009年,國家人類基因組研究所(National Human Genome Research Institute)的奧斯特蘭德(Elaine Ostrander)、帕克(Heidi Parker)等人,為了搞清楚「小短腿」的起源,分析了76個品種狗的基因(其中8個品種是「小短腿」)。結果發現,「小短腿」狗的基因不是少了東西,而是多了東西。
萌萌的小短腿。
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多出來的東西,是一個基因,它負責製造一種叫「成纖維細胞生長因子4」(fibroblast growth factor 4)的蛋白質,簡稱FGF4。這是基因工作的失誤造成的。如果把生物的基因想像成一個檔案館,生命運轉所需的一切信息都儲存在裡面。儲存這些信息的硬碟就是DNA。
大屁股也是柯基的萌點。
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但是,DNA里的信息不能直接提取,需要有另一種分子,信使RNA(mRNA),把DNA里的信息解讀出來,才能投入使用。但有時候,信使RNA拿到DNA的信息之後,會按照這個信息再製造一份DNA「硬碟」,把它塞回到基因里。這樣檔案館裡就多出來一份基因複製品,叫做反轉錄基因(retrogene)。
萌萌的小短腿乘以二。
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柯基這樣的「小短腿」比普通狗多出一份FGF4基因,也就是多出一個反轉錄基因。多出來的基因是怎麼導致「小短腿」的,我們目前尚不清楚。
但科學家們猜想,
它可能讓狗製造了更多的FGF4蛋白質,
然後過多的蛋白質又影響到另一個基因,
這個基因會製造另一種蛋白質,
叫「成纖維細胞生長因子受體3」
(fibroblast growth factor receptor 3),
簡稱FGFR3。
「哼,就腿短了,怎麼樣?」
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FGFR3過多會導致軟骨發育不全(achondroplasia),在人類身上,軟骨發育不全最主要的症狀,就是四肢發育得異常短小。學者們希望,對於「狗腿子」的研究,能增進我們對於人類軟骨發育不全疾病的了解。
順便一提,這個研究並不能幫助「正常身高里比較矮的人」長高,別想了。
小短腿的歷史,要從小說起。
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腿短,但靈活
除了人工選育的小短腿,還有自然造就的小短腿。哺乳動物從陸生到水生的進化過程中,一個主要的變化就是腿變得更短,以減少水中的阻力。
加州大學的威廉斯(Terrie M. Williams)等人,想要研究半水棲的「小短腿」動物(比如水獺)在陸地上的運動方式,為了找一個同樣短腿的陸生動物,跟水獺進行比較,他們順便請來了柯基。研究人員把北美水獺(Lontra canadensis)和柯基奔跑的動作錄下來進行分析。結果發現,柯基的小短腿比我們想的要能幹。
人家跑可快了!
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水獺有兩種步態,一種是走路,一種是加入了很多跳躍動作的跑。速度超過每秒1.2米,水獺就會從「走」切換成「一邊蹦躂一邊跑」,最快速度每秒1.6米。
柯基有三種步態,
最慢的是走路,
速度超過每秒1.1米,
切換成小跑(trot),
速度超過每秒2.2米,
再切換成奔跑(gallop)。
這也是陸地哺乳動物典型的三種移動模式。
柯基的最快速度達到每秒7.4米。
說不定比你跑的還快呢。
柯基雖然腿短但非常好動。
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小短腿不一定跑不快(當然,這不是說小短腿也能達到獵豹的速度)。柯基和水獺的主要不同在於移動的模式不一樣:
跑步的柯基脊椎彎曲動作小,
而且有四腳懸空的動作,
跑步的水獺脊椎會像毛毛蟲似的一伸一屈,
極少四腳懸空。
水獺作為游泳健將的適應,
以犧牲一部分陸上運動能力為代價。
柯基也會游泳的!
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最後,講一則小短腿的趣聞吧。
2018年,康奈爾大學的馬克圭爾(Betty McGuire)等人,在《動物學期刊》上發表了一篇文章。他們發現,公狗蹺起一條腿小便的時候,個兒越小,腿蹺得越高,尿也灑得越高。研究人員推測,比較小的狗通過尿得高一點,來製造「這裡有一隻大狗」的假象……可以說是非常雞賊了。
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