女性年齡和產(chǎn)蛋順序驅(qū)動(dòng)藍(lán)色山雀蛋品質(zhì)的變化

德國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)家沃爾夫?qū)?middot; 馬卡奇(Wolfgang Makatsch)出版了他的書(shū)“ No Egg is Like Another”(Kein Ei gleicht dem anderen)50多年后，馬克斯普朗克鳥(niǎo)類(lèi)研究所與馬克斯普朗克生物化學(xué)研究所和大學(xué)合作開(kāi)展了一項(xiàng)新研究?；舳骱Ｄ反_切地揭示了他的正確性。這項(xiàng)研究首次描述了蛋白蛋白和卵黃蛋白質(zhì)組 - 即所有可測(cè)量的蛋白質(zhì) - 一種常見(jiàn)的鳴禽，藍(lán)山雀。它表明，繁殖雌性可以根據(jù)幼仔的需要微調(diào)其卵子的成分。

雞蛋的質(zhì)量取決于其大小和成分。在所有產(chǎn)卵物種中，較大的卵產(chǎn)生更大，更可行和更高性能的后代而特定的蛋成分(如抗氧化劑或抗菌蛋白)可以支持后代的生長(zhǎng)，發(fā)育或免疫。蛋的質(zhì)量在野生動(dòng)物中差別很大，甚至可以在離合器內(nèi)變化，并導(dǎo)致兄弟姐妹之間的差異。為了解這種變異的原因，研究人員已經(jīng)轉(zhuǎn)向德國(guó)南部的一種藍(lán)山雀(Cyanistes caeruleus)繁殖。他們測(cè)量了雞蛋的營(yíng)養(yǎng)成分，以及六種類(lèi)胡蘿卜素的個(gè)體濃度(將三種新化合物添加到禽蛋類(lèi)胡蘿卜素列表中)和近300種雞蛋蛋白，并探討了雞蛋的復(fù)雜成分如何在人口中變化。

藍(lán)山雀是一種小型的，社會(huì)上一夫一妻制的鳴禽，每年繁殖一次。女性使用從日常食物中獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，每天生產(chǎn)一個(gè)雞蛋，直到離合器產(chǎn)生7到15個(gè)雞蛋，總重量通常超過(guò)她自己的體重。這種生殖努力難以維持，而較大的離合器含有較小的卵。此外，獲得，合成和儲(chǔ)存卵子營(yíng)養(yǎng)素的能力因雌性而異，導(dǎo)致卵子的成分差別很大。

不同的蛋白質(zhì)濃度

該研究的第一作者克里斯蒂娜瓦爾庫(kù)說(shuō)：“看到離合器中的每個(gè)雞蛋有多么不同是令人興奮的，盡管生產(chǎn)它們的是同一個(gè)女性。” 例如，當(dāng)雌性日復(fù)一日產(chǎn)卵時(shí)，它們含有逐漸減少量的類(lèi)胡蘿卜素。類(lèi)胡蘿卜素是對(duì)胚胎發(fā)育和后代免疫很重要的抗氧化劑，但是鳥(niǎo)類(lèi)不能合成它們并且必須從它們的飲食中獲得它們。因此，存在蛋黃類(lèi)胡蘿卜素的能力可能受到富含類(lèi)胡蘿卜素的昆蟲(chóng)的豐富性的限制。來(lái)自后期產(chǎn)卵的后代，具有較少的類(lèi)胡蘿卜素可能因此具有較弱的免疫防御。但是，降低類(lèi)胡蘿卜素濃度伴隨著防御和免疫蛋白濃度的增加。研究人員建議藍(lán)雀女性可以調(diào)整蛋的蛋白質(zhì)組學(xué)特征，以補(bǔ)償其他昂貴或環(huán)境有限的成分中的較低水平。

蛋白質(zhì)的其他功能類(lèi)別也沿著產(chǎn)蛋序列而變化。例如，在離合器中早期產(chǎn)生的蛋具有相對(duì)較高水平的蛋白質(zhì)參與代謝，細(xì)胞組分的生物發(fā)生以及組織和器官分化。研究人員認(rèn)為，這可能允許早期產(chǎn)卵的后代在比其兄弟姐妹更為發(fā)達(dá)的階段孵化。“這可以解釋為什么除了女性的社交伴侶之外，由男性生育的后代往往比他們的兄弟姐妹表現(xiàn)得更好。在藍(lán)色山雀中，這種額外的后代通常會(huì)從蛋中孵化出來(lái) 這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人Bart Kempenaers解釋說(shuō)，這項(xiàng)研究結(jié)果可能為孕產(chǎn)婦效應(yīng)的研究提供了令人興奮的可能性，即母親可以調(diào)整的現(xiàn)象 - 例如，通過(guò)雞蛋成分 - 特征他們的后代獨(dú)立于他們的遺傳基因。他們說(shuō)，由于它的高可塑性，蛋蛋白質(zhì)組具有很高的調(diào)節(jié)這種母體效應(yīng)的潛力。

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