女性年齡和產蛋順序驅動藍色山雀蛋品質的變化

德國鳥類學家沃爾夫岡· 馬卡奇(Wolfgang Makatsch)出版了他的書“ No Egg is Like Another”(Kein Ei gleicht dem anderen)50多年后，馬克斯普朗克鳥類研究所與馬克斯普朗克生物化學研究所和大學合作開展了一項新研究。霍恩海姆確切地揭示了他的正確性。這項研究首次描述了蛋白蛋白和卵黃蛋白質組 - 即所有可測量的蛋白質 - 一種常見的鳴禽，藍山雀。它表明，繁殖雌性可以根據幼仔的需要微調其卵子的成分。

雞蛋的質量取決于其大小和成分。在所有產卵物種中，較大的卵產生更大，更可行和更高性能的后代而特定的蛋成分(如抗氧化劑或抗菌蛋白)可以支持后代的生長，發(fā)育或免疫。蛋的質量在野生動物中差別很大，甚至可以在離合器內變化，并導致兄弟姐妹之間的差異。為了解這種變異的原因，研究人員已經轉向德國南部的一種藍山雀(Cyanistes caeruleus)繁殖。他們測量了雞蛋的營養(yǎng)成分，以及六種類胡蘿卜素的個體濃度(將三種新化合物添加到禽蛋類胡蘿卜素列表中)和近300種雞蛋蛋白，并探討了雞蛋的復雜成分如何在人口中變化。

藍山雀是一種小型的，社會上一夫一妻制的鳴禽，每年繁殖一次。女性使用從日常食物中獲取的營養(yǎng)物質，每天生產一個雞蛋，直到離合器產生7到15個雞蛋，總重量通常超過她自己的體重。這種生殖努力難以維持，而較大的離合器含有較小的卵。此外，獲得，合成和儲存卵子營養(yǎng)素的能力因雌性而異，導致卵子的成分差別很大。

不同的蛋白質濃度

該研究的第一作者克里斯蒂娜瓦爾庫說：“看到離合器中的每個雞蛋有多么不同是令人興奮的，盡管生產它們的是同一個女性。” 例如，當雌性日復一日產卵時，它們含有逐漸減少量的類胡蘿卜素。類胡蘿卜素是對胚胎發(fā)育和后代免疫很重要的抗氧化劑，但是鳥類不能合成它們并且必須從它們的飲食中獲得它們。因此，存在蛋黃類胡蘿卜素的能力可能受到富含類胡蘿卜素的昆蟲的豐富性的限制。來自后期產卵的后代，具有較少的類胡蘿卜素可能因此具有較弱的免疫防御。但是，降低類胡蘿卜素濃度伴隨著防御和免疫蛋白濃度的增加。研究人員建議藍雀女性可以調整蛋的蛋白質組學特征，以補償其他昂貴或環(huán)境有限的成分中的較低水平。

蛋白質的其他功能類別也沿著產蛋序列而變化。例如，在離合器中早期產生的蛋具有相對較高水平的蛋白質參與代謝，細胞組分的生物發(fā)生以及組織和器官分化。研究人員認為，這可能允許早期產卵的后代在比其兄弟姐妹更為發(fā)達的階段孵化。“這可以解釋為什么除了女性的社交伴侶之外，由男性生育的后代往往比他們的兄弟姐妹表現得更好。在藍色山雀中，這種額外的后代通常會從蛋中孵化出來這項研究的負責人Bart Kempenaers解釋說，這項研究結果可能為孕產婦效應的研究提供了令人興奮的可能性，即母親可以調整的現象 - 例如，通過雞蛋成分 - 特征他們的后代獨立于他們的遺傳基因。他們說，由于它的高可塑性，蛋蛋白質組具有很高的調節(jié)這種母體效應的潛力。

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