为什么这些动物(以及一只幼崽)如此强壮

为什么这些动物(以及一只幼崽)如此强壮

无论您是否决定在今年一月健身,肌肉月都会教您一些关于伸展、收缩、举重、撕裂、增肌等方面的知识。

如果超级英雄养牛,他们会养比利时蓝牛。这些庞然大物肌肉发达,你会认为它们一生都在专门为蹄类动物设计的健身房里度过。但事实并非如此——它们生来如此。

而且它们并不是唯一有此特征的动物。皮埃蒙特牛也有同样的肌肉结构,被饲养者称为“斗牛惠比特犬”的惠比特犬也有同样的肌肉结构。这些通常身形轻盈的幼犬出生时肌肉量异常大,脖子和尾巴都很粗壮。甚至曾经有一个人类婴儿出生时就拥有如此不寻常的肌肉结构,带去检查的儿科神经科医生告诉《纽约时报》 ,“每个人都注意到了”。他和同事后来在《新英格兰医学杂志》上撰写了关于这个婴儿的文章,指出“他看起来肌肉发达,大腿和上臂的肌肉突出。”

所有这些异常动物都具有相同的基因异常,从而使它们能够生长:它们的肌生长抑制素蛋白不起作用。

比利时蓝烟蒂。Pixabay

为了使肌肉正常生长,身体会使用一套相互矛盾的信号系统;一些信号会告诉细胞增殖或扩张,而另一些信号会抑制这种生长。肌生长抑制素是肌肉细胞内的一种抑制蛋白。如果编码肌生长抑制素的基因发生突变,那么肌肉将不会收到停止生长的关键信号之一。这并不意味着肌肉会在你的一生中不受控制地扩张,但确实意味着你的肌肉尺寸不会达到几乎所有其他哺乳动物的标准上限。

我们每个人都有两份编码肌生长抑制素的基因。继承一份突变的基因会使你成为该基因的杂合子,具有这种模式的动物肌肉发达、体格健壮,但并不明显异常,人们不会为此撰写病例报告。只有当你是纯合子时,也就是说你有两个突变的基因,你才会成为某种异常。这正是所有这些动物身上发生的事情。

温迪斗士惠比特犬 Charles Williams/Flickr

纯种比利时蓝牛和皮埃蒙特牛都是纯合子。那个小男孩也是。斗牛犬也是。一些外表正常的斗牛犬是突变杂合子,最终比一般斗牛犬更强壮、更快,这有助于使它们成为优秀的赛狗。一项关于斗牛犬遗传学的研究发现,最低级别的赛狗几乎从未发生过肌生长抑制素突变(43 只中只有 1 只),而排名前 41 位的最快的斗牛犬中有 12 只携带至少一个突变副本。其中一些动物,尤其是牛,通常被称为“双肌肉”。事实上,它们的肌肉质量只比没有突变的动物多 25%,尽管由于它们很瘦,这些肌肉往往看起来非常清晰。(正常和纯合之间的差异因物种而异;没有肌生长抑制素的转基因小鼠可以比普通小鼠多长 300% 的肌肉。)

所谓的肌肉鼠 Lee SJ/Wikimedia Commons

你可能会想,为什么进化没有选择这些肌肉发达的动物呢?难道它们不应该(从字面上)击败竞争对手,生出更多的婴儿,从而使哺乳动物种群普遍肥胖吗?这些突变之所以不常见,是因为肌肉越多并不总是好事。例如,与近亲狗相比,斗牛犬的跑步能力并不好,因为它们的肌肉负担过重。牛的情况稍好一些,因为它们大多只需要站着吃东西,但农民并不急于以这种方式饲养它们——它们需要昂贵的高蛋白饮食,而且它们异常瘦弱,这意味着它们无法在肌肉中获得丰富(且美味)的脂肪大理石花纹。它们小腿的巨大尺寸也使分娩变得危险,因此通常需要剖腹产。

一些实验性地被赋予肌生长抑制素突变的动物也存在其他问题。例如,没有肌生长抑制素的山羊和兔子的舌头异常大,而且由于婴儿体型过大,死产率也异常高。

但在整个动物界,肌生长抑制素基因杂合突变可能有助于您成为出色的运动员。正如我们之前所讨论的,最好的赛马往往有一个突变基因,而另一项针对纯种马的研究也发现,最快的短跑运动员往往有肌生长抑制素基因突变。那个异常强壮的婴儿的母亲原来是肌生长抑制素基因突变的杂合子。她是一名职业运动员,肌肉发达程度明显高于普通女性,她还有另外四个亲戚天生体格健壮。肌生长抑制素比正常人少的潜在好处很可能被完全没有肌生长抑制素的缺点所抵消,这阻止了突变的消失,同时也阻止了我们进化成天生的健美物种。

我们大多数人必须依靠大量的努力和良好的饮食来获得这种肌肉质量 - 或者只是等待 CRISPR 技术可以给我们所有人带来令人难以置信的二头肌。

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