【导读】

一项针对异关节目动物的最新基因组研究显示，树懒缓慢生活方式背后，可能隐藏着一套源自数千万年前的特殊遗传机制。研究团队在林奈双趾树懒（Choloepus didactylus）体内发现大量活跃的“跳跃基因”，并指出这些基因与线粒体功能和代谢通路密切相关，或与树懒在哺乳动物中罕见的超低代谢水平有关。

异关节目古老谱系与树懒独特生态

树懒与犰狳和食蚁兽同属异关节目（Xenarthra），这一有胎盘哺乳动物类群起源于南美洲，历史可追溯至约6550万年前。已灭绝的树懒祖先中，曾出现过体型接近大象的地栖树懒。

现存树懒全部为树栖动物，主要分为两趾树懒和三趾树懒两大类。它们大部分时间倒挂在树上，长时间保持静止，通过伪装降低被捕食风险，移动时极为缓慢，主要以树叶和果实为食。

研究指出，树懒的新陈代谢率在所有哺乳动物中处于最低水平，通常不到按体型推算值的一半。为节约能量，它们可以在主动调节体温与让体温随环境温度波动之间切换。尽管在陆地行动迟缓，树懒却被观察到是强壮的游泳者，在寻找配偶时有时会穿越较长水域。

染色体级基因组揭示“跳跃基因”线索

为探究树懒这一特殊生理特征的遗传基础，威康桑格研究所的 Marcela Uliano-Silva 博士及其同事开展了染色体级基因组研究。团队对林奈双趾树懒和南方食蚁兽（Tamandua tetradactyla）的基因组进行测序和分析。

研究人员在树懒基因组中发现多个仍然活跃的转座元件，即通常被称为“转座子”或“跳跃基因”的 DNA 序列。这类序列可以自我复制并在基因组中改变位置。

通过对基因组数据进行系统分析并重建树懒的进化轨迹，团队推断，这些“跳跃基因”起源于所有现存树懒物种的最后共同祖先，时间大约在3000万年前。此后，这些基因被持续保留下来，形成树懒特有的一组遗传序列。

Uliano-Silva 博士表示，通过基因组学手段回溯，可以看到树懒保留了一批存在数百万年的“跳跃基因”。这些树懒特有的基因与线粒体及代谢通路相关，提示它们可能参与了树懒极慢新陈代谢的进化过程。

线粒体功能与能量管理的潜在线索

研究团队指出，令人意外的是，许多树懒特有的“跳跃基因”与线粒体——通常被称为细胞“能量工厂”——及其相关代谢通路存在关联。鉴于树懒在哺乳动物中拥有极为独特的新陈代谢模式，研究人员认为，这些基因可能与树懒对环境的特殊适应以及其极慢代谢的形成有关。

柏林生物多样性基因组学中心及莱布尼茨动物园与野生动物研究所的 Camila Mazzoni 博士指出，树懒在保持哺乳动物中最慢新陈代谢的同时仍能维持健康状态，理解其实现方式，或可为细胞如何高效管理能量提供新的线索。她表示，研究结果显示，树懒可能进化出一种遗传层面的“备份系统”，以补偿其所谓“松弛的线粒体”，从而支撑其独特的生活方式。

巴西叙利亚黎巴嫩医院的 Pedro Galante 博士则提到，许多人类疾病——包括糖尿病、与衰老相关的疾病、神经退行性疾病和肌肉萎缩——都与能量产生和线粒体功能异常有关。他表示，虽然仍需进一步研究，树懒细胞系可能成为研究生物如何应对低能量状态及相关疾病机制的一种天然模型。

Galante 博士还指出，从长期来看，这一方向的研究有望为组织保存、重症医学、衰老、代谢疾病以及长时间太空旅行等领域提供新的研究思路。

研究发表

相关成果已发表于《BMC 生物学》（BMC Biology）期刊。论文题为《高拷贝逆转录复制负担与树懒特异性扩增揭示哺乳动物基因组进化》（High copy retrocopy burden and sloth-specific expansions reveal mammalian genome evolution），作者为 M. Uliano-Silva 等人，在线发表日期为2026年5月19日，DOI 为 10.1186/s12915-026-02632-5。