一种高海拔青蛙进化出了抵御紫外线辐射的能力

辐射挑战

人类飞往火星想要在那里生存那么第一个挑战就是辐射。在我们的母星上，我们有良好的大气层，保护我们免受最恶劣的宇宙射线的伤害。

辐射是一个广泛的术语，它包括各种粒子或波的能量传输。光是辐射。无线电是辐射。热是辐射。但我们担心的是电离辐射。这类辐射的能量足以将电子从原子和分子中击出，从而产生离子。想想x射线、伽马射线和紫外线。

最后一种——紫外线辐射——就是过多的日晒(尤其是日光浴床)会导致皮肤癌的原因。紫外线穿透皮肤，扰乱皮肤细胞中的DNA。在这里也是，大气会保护我们一点，但我们走得越高，大气就越稀薄。大约，每海拔1000米，紫外线照射增加8-18%。虽然一些人已经适应了高海拔地区的生活，包括上调紫外线防护基因，但生活在山区仍然会增加患皮肤癌的风险。例如，在一项针对奥地利人口的研究中，海拔每增加1米，患黑色素瘤的(相对)风险就会增加30%。

当然，人类并不是有时生活在高海拔地区的唯一动物。那里还有很多其他的动物。

不燃烧的伊卡洛斯青蛙

其中一种动物是Nanorana parkeri，或者——名字里有个什么——高喜马拉雅蛙。这是一种非常常见的青蛙在青藏高原，它生活在海拔2850 - 5000米的地方。

紫外线照射在它身体不会有任何危险，完全不用担心辐射带来的伤害且继续工作着。

一项新的研究向我们展示了它是如何做到的。

研究人员开始捕捉一群这种青蛙，以及它们的一些低海拔亲戚，然后将它们置于不同的紫外线照射时间下。

如你所料，高海拔的青蛙并没有被真正的困扰。与低海拔地区的同类相比，它们的皮肤显示出更高的抗氧化活性和更少的受损细胞。

当科学家们提取了青蛙的皮肤样本并分离了青蛙的基因组时，他们发现了更多的细节。

首先，一些保护性基因表现出了积极选择的迹象，如DNA字母的变化增加了它们的功能。例如，编码酪氨酸酶的基因TYR得到了进化的促进，使酪氨酸酶工作得更有效率。酪氨酸酶是一种控制褪黑素产生的酶。又名深色青蛙。

但青蛙在抗紫外线工具箱中还有一个更快的基因工具:微rna。这些小的、自由漂浮的RNA块可以与DNA结合并控制基因表达。在对紫外线照射的反应中，高喜马拉雅蛙的microrna上调了与免疫系统、皮肤保湿、热反应和受损细胞清除有关的基因。

换句话说，当面对高紫外线照射时，这些青藏高原青蛙首先有基因保护，限制了对它们细胞和DNA的损伤。它们无法避免所有的损伤，但当损伤发生时，高海拔生活的青蛙有一个更有效的清理机制，以避免这些受损细胞变成肿瘤。

试想，如果有一天人类也可以抵御紫外线，那么我们距离移民外太空又将进了一步。

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