er det pizza?Kreditt: Gary Hershorn / Getty
rottene I New York City er ingenting hvis ikke tilpasningsdyktige. De spiser pizza — pølser – til og med salater – og bor i nesten hvert hjørne av de fem bydelene, fra tunnelbanetunneler til lekeplass sandkasser.
deres genomer tilbyr nå ledetråder til rotters evne til å erobre byer som New York, hvor det antas å være om lag 2 millioner av skapningene. I en studie 1 postet til bioRxiv denne måneden identifiserte genetikere dusinvis av gener involvert i kosthold, oppførsel og bevegelse som kunne ha hjulpet new York-rotter til å trives.
«som både en evolusjonær biolog og En New Yorker, kan jeg ikke unngå å bli overrasket over måtene som rotter har tilpasset seg til urbane miljøer,» sier Arbel Harpak, en populasjonsgenetiker ved Byens Columbia University. Han ledet studien med Evolusjonære biologer Jason Munshi-South, Ved Fordham University I Armonk, New York, Og Pleuni Pennings, Ved San Francisco State University I California.
før de lette etter varemerkene til evolution i new Yorks rotter, måtte forskerne først fange dem. Mellom 2014 og 2015 samlet Mushin-Souths team, som spesialiserer seg på urban evolusjon og økologi, nesten 400 brune rotter (Rattus norvegicus) fra hele byen, lokke dem til feller med en blanding av bacon, peanøttsmør og havre. Forskerne sekvenserte deretter de fulle genomene av 29 av disse rotter-alt fra Manhattan – og sammenlignet dem med de tidligere sekvenserte genomene av rotter fra landlige nordøst-Kina, det antatte forfedres hjem for brune rotter2.
Genetisk variasjon
Harpaks team så etter regioner av genomet som inneholdt variasjoner som sannsynligvis var så gunstige For new York city-rotter at de raskt ble vanlige blant lokale populasjoner. Den evolusjonære prosessen – kjent som selektiv feie-har også skjedd hos mennesker, for eksempel for å spre genvarianter som tillater noen mennesker å fordøye melk som voksne.
skanningen produserte en liste over dusinvis av gener som inneholdt signaturen til et selektivt feie i rottene. Genene inkluderer noen forbundet med kosthold, atferd og mobilitet — som potensielt reflekterer utfordringene og herlighetene i Livet I Big Apple. MENS DET er fristende å spekulere på AT CYP2D1, et gen som teamet identifiserte som kan være viktig for avgiftning av planteforbindelser, kan hjelpe byens rotter til å nyte kale salater, kan forskere ennå ikke si hvordan disse genomiske kjennetegnene påvirker dyrenes biologi.
Harpak ser lagets liste som utgangspunkt for fremtidig forskning. Tester i transgene labrotter kan for eksempel forklare om endringer i et gen som er involvert i voksende nye nevroner, endret rottens oppførsel, eller om andre gener som teamet identifiserte knyttet til metaboliseringen av karbohydrater og sukker, kan ha påvirket rottens dietter.
det er spennende at noen av genene forskerne identifiserte er involvert i hjernekobling, sier André Bendesky, en evolusjonær genetiker og nevroforsker Ved Columbia. Forskere har antydet at dyr kan tilpasse seg nye miljøer ved å endre deres nevrale kretser, men Bendesky sier at ingen ennå har vist dette.
Skiftende tider og skiftende steder
Harpak sier han og hans kolleger håper å avgjøre når de selektive feier skjedde ved å se PÅ DNA Fra nittende århundre new York rotter. De planlegger å fange rotter fra andre byer for å se om deres genom har utviklet seg på samme måte som New York city-rotter.
på grunnlag av en nylig erfaring forventer evolusjonær biolog Hopi Hoekstra at det vil være minst noen forskjeller i de genetiske tilpasningene til rotter fra andre byer. For omtrent en måned siden prøvde Hoekstra, Som er Ved Harvard University I Cambridge, Massachusetts, å fange en rotte i kjelleren av sitt hjem. «Jeg var som,» denne rotten plukket feil hus.», «sier Hoekstra, som studerer genetikk av ville gnagere. «Jeg har fanget rotter i 25 år.»
etter uker med å ikke fange synderen, ringte hun inn en exterminator, som fortalte henne at hun brukte feil agn for Cambridges rotter, som foretrekker dunkin’ Donuts bakverk og Slanke Jims, en tørket pølse snack, over peanøttsmør-laced feller hun satte. Exterminator fylte hullet Som Hoekstra rotte brukte for å komme inn i kjelleren, men han samler Nå Cambridge rotter FOR DNA-analyse. «Da papiret kom ut, klikket det bare. Selvfølgelig var det forskjeller. De lokale exterminators vet at de er forskjellige,» sier Hoekstra.