海洋哺乳動物為何容易有機磷中毒？

美國匹茲堡大學醫學院的最新研究結果表明，隨著海洋哺乳動物進化到以水域為主要棲息地，它們失去了製造一種蛋白質的能力。這種蛋白質可以保護人類和其他陸生哺乳動物免受有機磷產生的神經毒性的影響。

《科學》近日載文稱，美國匹茲堡大學醫學院的一項最新研究結果表明，隨著進化到以水域為主要棲息地後，海洋哺乳動物失去了製造一種蛋白質的能力。這種蛋白質可以保護人類和其他陸生哺乳動物免受有機磷農藥產生的神經毒性的影響。這項研究的意義在於，呼籲人類監測水體污染，以及時掌握殺蟲劑和農田徑流對海洋哺乳動物（如海豚、海牛、海豹和鯨魚）的影響。該研究還可能進一步揭示人類編碼這種蛋白質的基因的功能。

研究人員說：「我們需要確定，海洋哺乳動物是否確實因生理上缺乏分解殺蟲劑的能力而面臨著越發嚴重的神經損傷風險，或者說它們是否另有避免此種損害的未知能力。但無論如何，這項研究是好奇心驅使下的發現。它有助於我們理解基因的功能，以及環境可能對其造成的影響。」

從前人的研究中，研究人員了解到，在海洋哺乳動物的進化過程中，嗅覺和味覺的某些基因失去了它們的功能。於是他們開始關注那些在陸生哺乳動物中仍保有但在海洋哺乳動物中已失去功能的基因。通過測定5種海洋哺乳動物和53種陸生哺乳動物的DNA序列，研究人員發現，PON1是最符合他們關注的基因。在人類等陸生哺乳動物中，PON1可減少由不穩定氧原子引起的細胞損傷。此外，PON1還可保護人類等免受有機磷農藥的影響。

研究人員從諸多科學家處獲取了海洋哺乳動物的血液樣本。華盛頓大學的合作人員測試了若干種海洋哺乳動物的血液樣本與有機磷副產品的作用，發現海洋哺乳動物的血液樣本並不能像陸生哺乳動物那樣，對有機磷副產品進行分解。除非海洋哺乳動物中還存在一種截然不同的保護機制，否則它們很容易遭遇「有機磷中毒」。

為了了解海洋哺乳動物為何失去PON1的保護功能，研究人員追溯了3組不同海洋哺乳動物保護功能消失的時間。鯨魚和海豚在與河馬的共同祖先分化後不久（約5300萬年前）就失去了這種能力；海牛在與大象的共同祖先分化後（約6400萬年前）失去了這種能力。部分海豹失去保護功能的時間可能更近一些——最多在2100萬年前，也很可能就在近期。研究人員表示：「很難說PON1的功能對海洋哺乳動物來講已經是多餘的，或者PON1的保護功能阻礙了它們適應海洋環境。由於古代海洋中不存在有機磷農藥，因此我們認為PON1保護功能的喪失可能與海洋哺乳動物長時間潛水和快速浮出水面導致的極端氧化應激反應有關。如果我們能弄清楚這些海洋哺乳動物沒有功能性PON1的原因，就能在PON1對人類健康的作用方面了解更多，並對最瀕危海洋哺乳動物的保護有所幫助。」

研究人員認為，該研究的下一階段工作應是加強對農業徑流和動物棲息地的監測——畢竟，動物的健康與人類健康息息相關。

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