藏羚羊生活在高海拔地区，那里的氧气分压大约是海平面的一半，它们是如何做到这一点的？
可可西里的成年雄性藏羚羊。可可西里位于青藏高原东北部，是联合国教科文组织的世界遗产和自然保护区。
关于在缺氧条件下繁衍生息，藏羚羊可以说是哺乳动物中真正的冠军。它们不仅能够维持超过70公里每小时超过100公里的奔跑速度，即使是在青藏高原的高海拔地区，那里的氧气分压只有海平面的一半。他们到底是怎么做到的？
藏羚羊可以在“世界屋脊”上狂奔
藏羚羊是一种原产于青藏高原的中型羚羊。它们生活在开阔的高山和寒冷的草原环境中，喜欢平坦开阔的地形，植被稀疏。尽管环境极端，但青藏高原上仍生活着230多种野生动物，其中有20种属于国家保护动物，包括野生牦牛、野驴、白唇鹿、棕熊和濒临灭绝的藏羚羊或藏羚羊。
喜马拉雅山脉的综合卫星图像
青藏高原的海拔范围在海拔3600米至5500米之间。在青藏高原上，氧气的分压比海平面低两倍，这意味着氧气分子之间的距离比海平面的更远，因为推动它们在一起的压力较小。因此，每次呼吸中的氧气分子较少，因此很难获得足够的氧气。
有些血红蛋白变异体比其他变异体能更好地结合氧
血红蛋白是红细胞中含铁的蛋白质。血红蛋白由四个折叠的球蛋白亚基组成，每一个亚基结合并携带一个来自动物肺或鳃的氧分子，并将其分布到身体的其他部位。
红细胞
许多血红蛋白变异通常发生在物种内，每一种变异都是通过一系列的变异产生的。尽管大多数突变是有害的，但有些突变是适应性的。例如，一些血红蛋白变异体在较低的压力下更有效地结合氧。
牛科的大多数成员表达的幼年血红蛋白基因比成年个体具有更高的氧亲和力，这增强了通过胎盘向发育中胎儿的氧转移。但在出生后不久，这种幼年血红蛋白变异体就停止表达。这就提出了一个问题：藏羚羊是不是在某种程度上改变了它的表达方式，使它的幼年血红蛋白优先在成年个体中表达，从而使它们有可能生活在恶劣的高空环境中。
为了了解藏羚羊成年后是否以及如何进化来表达幼年血红蛋白变异体，美国内布拉斯加州大学的两位研究人员安东尼·西格诺尔和杰伊·斯托兹最近发表了他们对藏羚羊血红蛋白的遗传分析。在这项分析中，他们描述了藏羚羊中珠蛋白基因的基因组结构，并使用公布的基因组组合将其与其他牛科动物进行了比较。他们发现在藏羚羊的基因中，珠蛋白基因簇的某些部分发生了缺失。
牛β珠蛋白基因簇的基因组组织
接下来，Signore和Storz估计了β-珠蛋白基因的不同形式是如何影响牛的进化史的。他们发现藏羚羊遗传了与山羊和绵羊相同的β-珠蛋白基因，但是没有任何成年血红蛋白基因。从而使幼年血红蛋白变异体完全取代了藏羚羊祖先成年血红蛋白的表达模式。
但是，这种幼年血红蛋白变异体比成年血红蛋白更能结合氧气吗？通过试管实验，Signore和Storz证实，事实上，藏羚羊血红蛋白确实比其他所有牛科动物具有更高的氧亲和力。此外，研究人员还计算出，藏羚羊祖先的氧结合亲和力增加了13.5%。这解释了为什么它们能在青藏高原跑得如此之快。目前还有230种其他动物也生活在青藏高原，但藏羚羊是目前已知的唯一依靠幼年血红蛋白变异帮助它们成年后在高海拔地区生存的哺乳动物。
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