一種高海拔青蛙進化出了抵禦紫外線輻射的能力

輻射挑戰

人類飛往火星想要在那裡生存那麼第一個挑戰就是輻射。在我們的母星上，我們有良好的大氣層，保護我們免受最惡劣的宇宙射線的傷害。

輻射是一個廣泛的術語，它包括各種粒子或波的能量傳輸。光是輻射。無線電是輻射。熱是輻射。但我們擔心的是電離輻射。這類輻射的能量足以將電子從原子和分子中擊出，從而產生離子。想想x射線、伽馬射線和紫外線。

最後一種——紫外線輻射——就是過多的日曬(尤其是日光浴床)會導致皮膚癌的原因。紫外線穿透皮膚，擾亂皮膚細胞中的DNA。在這裡也是，大氣會保護我們一點，但我們走得越高，大氣就越稀薄。大約，每海拔1000米，紫外線照射增加8-18%。雖然一些人已經適應了高海拔地區的生活，包括上調紫外線防護基因，但生活在山區仍然會增加患皮膚癌的風險。例如，在一項針對奧地利人口的研究中，海拔每增加1米，患黑色素瘤的(相對)風險就會增加30%。

當然，人類並不是有時生活在高海拔地區的唯一動物。那裡還有很多其他的動物。

不燃燒的伊卡洛斯青蛙

其中一種動物是Nanorana parkeri，或者——名字裡有個什麼——高喜馬拉雅蛙。這是一種非常常見的青蛙在青藏高原，它生活在海拔2850 - 5000米的地方。

紫外線照射在它身體不會有任何危險，完全不用擔心輻射帶來的傷害且繼續工作著。

一項新的研究向我們展示了它是如何做到的。

研究人員開始捕捉一群這種青蛙，以及它們的一些低海拔親戚，然後將它們置於不同的紫外線照射時間下。

如你所料，高海拔的青蛙並沒有被真正的困擾。與低海拔地區的同類相比，它們的皮膚顯示出更高的抗氧化活性和更少的受損細胞。

當科學家們提取了青蛙的皮膚樣本並分離了青蛙的基因組時，他們發現了更多的細節。

首先，一些保護性基因表現出了積極選擇的跡象，如DNA字母的變化增加了它們的功能。例如，編碼酪氨酸酶的基因TYR得到了進化的促進，使酪氨酸酶工作得更有效率。酪氨酸酶是一種控制褪黑素產生的酶。又名深色青蛙。

但青蛙在抗紫外線工具箱中還有一個更快的基因工具:微rna。這些小的、自由漂浮的RNA塊可以與DNA結合併控制基因表達。在對紫外線照射的反應中，高喜馬拉雅蛙的microrna上調了與免疫系統、皮膚保濕、熱反應和受損細胞清除有關的基因。

換句話說，當面對高紫外線照射時，這些青藏高原青蛙首先有基因保護，限制了對它們細胞和DNA的損傷。它們無法避免所有的損傷，但當損傷發生時，高海拔生活的青蛙有一個更有效的清理機制，以避免這些受損細胞變成腫瘤。

試想，如果有一天人類也可以抵禦紫外線，那麼我們距離移民外太空又將進了一步。