蝙蝠携带一些最致命的人畜共患疾病，可以感染人类和动物，如埃博拉病毒和COVID-19。在最近发表在《细胞基因组学》杂志上的一篇文章中，德克萨斯农工大学的一个研究小组揭示了一些种类的蝙蝠可以免受它们携带的病毒的侵害，因为它们通常在季节性交配群中交换免疫基因。
“了解蝙蝠是如何进化出病毒耐受性的，可能有助于我们了解人类如何更好地对抗新出现的疾病，”德克萨斯农机大学兽医与生物医学科学学院(VMBS)的妮可·福利博士说。“作为基因组学家，我们的工作经常为直接研究病毒传播的科学家的研究奠定基础。他们可能正在开发疾病疫苗或监测脆弱的动物种群。我们彼此依赖，才能在下一次大流行之前保持领先地位。”
由于蝙蝠通常对它们携带的疾病免疫，福利和VMBS兽医综合生物科学系教授比尔·墨菲博士认为，研究蝙蝠的疾病免疫力可能是预防下一次全球大流行的关键。
福利说:“由于COVID-19大流行，预测和预防疫情是研究人员和公众的首要任务。”“一些蝙蝠物种对有害人类健康的病毒具有耐受性，这意味着它们成为疾病的宿主——它们携带病毒，但关键是它们不会出现症状。”
蜂群行为的秘密
为了确切地揭示蝙蝠是如何进化出对这些致命病毒的耐受性的，Foley、Murphy和他们的国际研究伙伴绘制了Myotis蝙蝠的进化树图，他们知道这对于试图确定哪些基因可能参与其中至关重要。
“蝙蝠是哺乳动物的第二大属，有140多种，”她说。“它们几乎遍布世界各地，它们携带着各种各样的病毒。”
为了增加弄清物种之间关系的难度，Myotis和其他蝙蝠物种在交配时也会进行群体行为。
“你可以把群体行为想象成一种社交聚会;有很多飞行活动，增加了交流和物种间的混合;对蝙蝠来说，这和去俱乐部没什么不同，”福利说。
让研究人员感到复杂的是，群居产生了越来越多的杂交物种——个体蝙蝠的父母来自不同的物种。
Foley说:“Myotis蝙蝠的问题是种类太多了，大约有130种，但它们看起来都很相似。”“很难将它们彼此区分开来，而杂交使区分变得更加困难。如果我们试图找出这些蝙蝠是如何进化的，这样我们就可以了解它们的疾病免疫力，能够分辨出谁是谁是非常重要的。”
解开杂交
考虑到这一点，为了绘制出一幅Myotis蝙蝠之间真实关系的地图，Foley和Murphy首先解开了杂交的遗传密码，这样他们就能更清楚地分辨出哪个物种是哪个物种。
她解释说:“我们与来自爱尔兰、法国和瑞士的研究人员合作，对60种Myotis蝙蝠的基因组进行了测序。”“这使我们能够弄清楚DNA的哪些部分代表了物种的真正进化历史，哪些部分来自杂交。”
随着这部分难题的解决，研究人员终于能够更仔细地检查遗传密码，以了解它如何揭示疾病免疫。
他们发现，免疫基因是种群间最常交换的基因之一。
“对研究人员来说，群体行为一直是个谜，”Foley说。“现在我们对这种特殊行为进化的原因有了更好的理解——也许是为了促进杂交，这有助于在整个人群中更广泛地传播有益的免疫基因变异。”
研究人员面临的新问题
Foley和Murphy的发现为关于杂交在进化中的重要性的新问题打开了大门。
“杂交在我们的发现中发挥的作用比我们预期的要大得多，”Foley指出。“这些结果让我们想知道，到目前为止，杂交在多大程度上模糊了基因组学家对哺乳动物进化史的了解。现在，我们希望找出哺乳动物之间杂交的其他例子，看看我们能了解到它们是如何联系的，甚至是基因组是如何以及为什么是这样组织的。”
