脖子以下全是腿，身子以上全是颈，它还是天生的“高血压患者”？
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本期原版节目：《长颈鹿：长腿是怎样炼成的》，来源于《天方烨谈》，主持：项飞老师，嘉宾：华大基因CEO尹烨老师，欢迎点击文末“阅读原文”收听。
5月17日是“世界高血压日”。在人类社会谈“高血压”色变的时代，长脖子长腿的长颈鹿，竟然是天生的“高血压患者”？而且，看起来行动不便的它们，偏偏又是跑得特别快的一种动物。这背后到底有什么原因，在演化的历程上，它们是怎么变成这个样子的？
“长脖子”是天生的吗？
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长颈鹿是一种生长在非洲的反刍类偶蹄动物，学名从拉丁文直译是“长着豹纹的骆驼”，它是世界上现存最高的陆生动物，主要生活在非洲稀疏草原地带，像非洲的南非、埃塞俄比亚、苏丹、肯尼亚、坦桑尼亚、赞比亚等国，以树叶和小树枝为主食。
在野外的长颈鹿，一般能活27年左右，在动物园有一些可以超过30年。我们经常看到一些非洲的动物大迁徙，其中长颈鹿就是一道非常靓丽的风景线。
真正站在长颈鹿面前，你会发现它们真的太高了，它们有着异乎寻常的、优雅的长脖子和大长腿，斑纹也很特殊。长颈鹿基本上不用往上看，因为除了同类之外，没有什么动物会比它更高，当然它也有可能在看看鸟，它基本上习惯接受所有动物的仰视。而且它有非常魔性的大度风格，即使狮子一般也不太敢惹成年的长颈鹿，长颈鹿一旦发起怒来，两只前腿可以直接将狮子的头骨踢裂。
它们的生活习性和生理特点，令很多动物研究者着迷，成为世人和生物学家喜爱和关注的热点。在达尔文提出演化论的时候，也有一个演化理论之辩。达尔文说的是“自然选择”，法国生物学家拉马克，提出的是“用进废退”，他们交锋的关键点就是长颈鹿的脖子。达尔文认为鹿是有长脖子、短脖子的，只是最后长脖子活下来了；而拉马克则认为，长颈鹿的脖子原来没这么长，但是一直要去吃更高位置的树叶，来避免和其他的物种（如斑马）竞争，所以它的脖子也越来越长，就把长脖子的性状一代一代的固定下来了。
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一起念，㺢（huo）㹢（jia）狓（pi）！
长颈鹿属于哺乳纲、偶蹄目、长颈鹿科，在这个属当中有9个亚种，高高矮矮。哺乳动物的基因组大部分都是3G左右，长颈鹿的基因组大小2.9G，和人类相仿。它的基因组研究由坦桑尼亚非洲科学技术研究所、肯尼亚国际畜牧研究所、宾夕法尼亚州立大学一起合作完成，2015年研究成果发表在《自然通讯》期刊上。
这篇文章首次完成了长颈鹿基因组的测序，同时发现了长颈鹿近亲㺢㹢狓。这个动物长得也非常高，头很像鹿，身上有斑马的花纹，所以一度也被认为是长颈鹿和斑马杂交而成的动物，就像马和驴杂交生出骡子。后来被证明不是。它跟斑马不是近亲，跟长颈鹿是近亲。在脖子变长之前，始祖长颈鹿实际上跟㺢㹢狓长得差不多。对长颈鹿和㺢㹢狓的基因组测序，直接揭示推动了长颈鹿演化遗传学的改变，这些信息也许有一天为我们解释长颈鹿变成今天这个状态的一些真正的答案。
长脖子和大长腿的养成秘诀
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图/杨拓摄于深圳野生动物园
基因组分析还揭示了为什么长颈鹿是“长腿欧巴”。长颈鹿的70个基因表现出来了进化相关迹象，其中超过一半的基因涉及它的骨骼、循环系统和神经系统的发育和生理调控。科学家指出，长颈鹿脖子和腿部的骨骼数量与其他哺乳动物相同，只不过这些骨骼被大大延长。这至少需要两种基因，第一种基因去定义骨骼的延伸区，另一种基因则按照这个区域去刺激骨骼的生长。
在研究中也的确找到了这样的基因，这些基因中有一个叫FGFL-1，发生了独特编码的重排，进而有一个蛋白质结构的置换，其发生在蛋白结合、成纤维细胞生长因子的地方，而这个成纤维细胞生长因子又参与了胚胎发育等许多生物学过程的调控。在人类和小鼠中，这种基因发生突变，和一些骨骼的和心脑血管的缺陷有关。而研究人员也鉴定了，脊椎和腿部生长4个基因，他们认为这些基因如果和FGFL-1结合在一起，塑造了长颈鹿的长脖子和大长腿。
现在的研究人员也正在尝试将基因编辑技术，用在长颈鹿和一种小鼠身上，以测定长颈鹿FGFL-1基因的潜在影响。虽然不一定能培养出一种长颈鼠、长脖子小鼠，但是希望能够看到小鼠的脊椎和腿部存在生长的迹象。这在以后的医学当中，用途就太广泛了。
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天生的高血压患者？
“弯下头和你打个招呼挺不容易的”
长颈鹿还具备着超乎想象的循环系统功能，它们的心脏非常强悍，可以把血液直接送到比心脏高两米的大脑。
大家可能会好奇，长颈鹿为什么有这么强的心脑血管的功能，光是颈椎长长了可不行，你的脑袋还在半空，循环系统让血液运到那儿，就要求长颈鹿天生是一个高血压“患者”。当然它也不是患者，因为它确实已经做到，而且已经适应了。因此，长颈鹿的左心室变得更大，下肢血管壁也变得更厚，它的动脉和静脉系统也都经过适应的演化，避免它们在低头饮水的时候，巨大的血压冲击脑部，带来灾难性的后果。
刚才说过的70个与长颈鹿演化密切相关的基因当中，有8个基因与血压调节和心脑血管功能有关，这些基因的独特改造或许可以给我们整个生物学界的大侦探们，提供长路径进化过程中的蛛丝马迹。因为长颈鹿的血压实在太高，所以几乎不能长时间低头喝水，否则它自己也会受不了。
到了灭绝边缘？
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最后再聊聊，最近十几年来，主要由于非法偷猎，还有乱砍乱伐，长颈鹿的栖息地不断减少，数量已经大约下降了40%。照这个趋势，在本世纪结束的时候，长颈鹿就几乎濒临灭绝了。刚才说过长颈鹿有9个亚种，有一些已经站在了灭绝的悬崖边上，不管是生物演化学上特殊的江湖地位，还是和“长腿欧巴”的无限契合，这些独一无二的优雅生灵，都值得我们更多地关注。
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