現(xiàn)代母親，無(wú)論是人類還是老鼠，都可能因嫉妒有袋動(dòng)物而受到寬恕。在懷孕幾天而不是幾個(gè)月之后懷孕，而不是忍受長(zhǎng)期懷孕和相對(duì)發(fā)育良好且相對(duì)較大的嬰兒的誕生，袋鼠，小袋鼠及其同類幸福地彈出后代。這些微小的，幾乎沒(méi)有形狀的生物然后以自己無(wú)畏的方式直到母親的小袋，以禮貌的方式和有時(shí)長(zhǎng)達(dá)一年的護(hù)理。

幾十年來(lái)，研究人員認(rèn)為，這種從子宮中過(guò)早驅(qū)逐對(duì)胎盤的作用很小或沒(méi)有，這在大多數(shù)哺乳動(dòng)物中與母親和胎兒的生理過(guò)程緊密相連，以支持胎兒的許多發(fā)育階段。這些哺乳動(dòng)物被稱為eutherian哺乳動(dòng)物，以區(qū)別于進(jìn)化上遙遠(yuǎn)的有袋動(dòng)物。然而，在過(guò)去十年左右的時(shí)間里，很明顯有袋動(dòng)物確實(shí)運(yùn)用了這個(gè)重要器官的基本版本。

現(xiàn)在，斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院和澳大利亞墨爾本大學(xué)的研究人員已經(jīng)合作研究了有袋類動(dòng)物已經(jīng)發(fā)展出一種巧妙的技巧來(lái)支持他們縮短懷孕期和長(zhǎng)期哺乳期的需要。簡(jiǎn)而言之，雌性有袋動(dòng)物表達(dá)對(duì)胎兒發(fā)育很重要的基因，這些基因通常在乳腺中的eutherian胎盤的后期發(fā)現(xiàn)，而不是從子宮到乳頭的發(fā)育指揮棒的一種切換，適合他們獨(dú)特的，稀樹(shù)草原跳躍的生活方式。

斯坦福大學(xué)遺傳學(xué)教授朱莉貝克博士說(shuō)：“這項(xiàng)研究基本上表明，胎盤雖然在有袋動(dòng)物中看起來(lái)非常不同，卻具有許多eutherian的功能。” “每只動(dòng)物都提出了自己獨(dú)特的策略來(lái)提供胎盤的功能，考慮到它們居住的地方，它們有多少后代以及它們吃的東西。但實(shí)際功能非常保守。”

Baker是該研究的高級(jí)作者，該研究將于9月12日在eLife上與墨爾本大學(xué)動(dòng)物學(xué)教授Marilyn Renfree博士一起在線發(fā)表。主要作者是斯坦福大學(xué)的研究生Michael Guernsey。

一只小袋鼠

根西島和貝克研究了澳大利亞原產(chǎn)的tammar小袋鼠的胎盤。對(duì)于有趣的天真，它就像一只小袋鼠。雄性體重不超過(guò)20磅，高約18英寸。它在夜間匆匆忙忙地覓食。tammar小袋鼠懷孕只持續(xù)26.5天，之后年輕人爬進(jìn)小袋并在接下來(lái)的300到350天內(nèi)完成護(hù)理。小袋鼠的胎盤看似簡(jiǎn)單。

“只有兩種主要的組織類型，”根西島說(shuō)，“一個(gè)負(fù)責(zé)營(yíng)養(yǎng)物分配，另一個(gè)負(fù)責(zé)呼吸。我們想知道在eutherian胎盤中發(fā)現(xiàn)的哪些基因產(chǎn)物也存在于有袋動(dòng)物的胎盤中，以及它們?cè)谀睦锵喾?，哪些eutherian標(biāo)記可能會(huì)丟失?“

相比之下，eutherian胎盤非常復(fù)雜，包括母體和胎兒組織。

根西島研究了小袋鼠胎盤中的RNA轉(zhuǎn)錄本，并將其與胎兒發(fā)育不同階段的真實(shí)哺乳動(dòng)物中的RNA轉(zhuǎn)錄物進(jìn)行了比較。他發(fā)現(xiàn)，在動(dòng)物短暫懷孕的最后幾天，有袋動(dòng)物胎盤中的基因表達(dá)模式會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)，快速的變化，在此期間，胎盤會(huì)產(chǎn)生已知在eutherian發(fā)育早期階段重要的蛋白質(zhì)。

“所有小袋鼠的基因表達(dá)時(shí)間點(diǎn)與早期的eutherian胎盤中發(fā)現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)最相似，”根西島說(shuō)。“但是，eutherian胎盤的晚期功能何去何從?”

牛奶的變化

關(guān)鍵可能在于動(dòng)物牛奶的復(fù)雜構(gòu)成，其成分的變化可以滿足不斷增長(zhǎng)的袋裝幼兒的需求。它是如此有效，將嬰兒放入母親的小袋中，母親一直在護(hù)理一個(gè)發(fā)育能力更強(qiáng)的嬰兒，這使得新手大大加強(qiáng)，增加其頭部大小和體重，并且比年齡相匹配的同齡人增加皮毛厚度。

為了研究有袋動(dòng)物胎盤與哺乳期間產(chǎn)生的乳汁之間的關(guān)系，研究人員研究了77種基因，這些基因的表達(dá)在tammar胎盤，eutherian胎盤和tammar 乳腺中共享，但不是小鼠乳腺。

他們發(fā)現(xiàn)的許多基因與營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。另一種稱為GCM1的是對(duì)于eutherian胎盤功能必不可少的轉(zhuǎn)錄因子。

“這是哺乳動(dòng)物胎盤外第一個(gè)記錄的GCM1表達(dá)，”Baker說(shuō)。“我們正在學(xué)習(xí)的是，有袋動(dòng)物的胎盤在發(fā)育的早期階段就像在eutherians中一樣發(fā)揮作用，但是晚期的eutherian胎盤基因的表達(dá)反而發(fā)生在乳腺中。所以很明顯，盡管人類的胎盤，奶?；蚶鲜笈c有袋動(dòng)物的特征完全不同，動(dòng)物以不同的方式履行相同的必要功能。“

“基本上，我們?cè)噲D了解胎盤是如何進(jìn)化的，”根西島說(shuō)。“這是一個(gè)難以回答的問(wèn)題。我們發(fā)現(xiàn)我們也可以開(kāi)始識(shí)別其他物種中的基本胎盤，如蜥蜴和魚(yú)類?？纯丛谶@個(gè)完全不同的進(jìn)化景觀中，這些功能是否真的很有趣。仍然以對(duì)那種動(dòng)物有意義的方式保存。“