情感语录

“打包”遗传的超级基因

“打包”遗传的超级基因

  超级基因限制了蝴蝶花纹  在南美的亚马孙河流域,生活着一种蝴蝶,这种蝴蝶身上有致命的毒素,为了警告鸟类等天敌不要靠近,它们翅膀上还进化出美丽的色彩和花纹。 花纹只有7种类型,鸟儿一看到翅膀上长有这7种花纹的蝴蝶,就避而远之。 这对于蝴蝶和鸟儿来说,都省却了不少的麻烦。

  有一个问题引起科学家的兴趣:这些蝴蝶翅膀上的图案,为什么只锁定在这7种不同的“版本”呢?按说,自然界中的变异是随机和连续的,花纹除了这7种,其实还有好多其他可能的组合,但是这些可能性都没有表现出来,甚至连两种花纹之间的过渡类型都没有。 这就好比一群人被指定长成米,米,米,米,其他的身高统统都不存在。 而且,就算这7种花纹现在界限分明,但只要随着具有不同类型花纹的蝴蝶之间自由“通婚”,在后代身上花纹图案也会被逐渐搅乱,界限消失,但这种情况也没有发生。     最近,科学家终于搞清楚了,这一切原来都是超级基因在作怪!  超级基因其实不是单个的基因,而是DNA上相邻的一群基因,这些基因虽然控制着生物体不同方面的性状(比如,有的控制花纹,有的控制色彩),但因为进化上更有利于物种的生存,它们在遗传的时候总是作为一个整体一起行动。

形象地说,它们就好比一袋被“打包”在一起的基因,在遗传的时候,不要拉倒,要的话就整包拿去,“零售”是不行的。   超级基因,“打包”遗传  随便举个例子(为了便于说明而杜撰的例子)。

假设基因A决定一个人长黄皮肤,基因a决定长白皮肤;基因B决定一个人长黑眼睛,基因b决定长蓝眼睛。 如果任这些基因自由组合,那么就有AB、Ab、aB、ab这4种可能,分别对应:黄皮肤黑眼睛、黄皮肤蓝眼睛、白皮肤黑眼睛、白皮肤蓝眼睛。 但如果黄皮肤黑眼睛和白皮肤蓝眼睛这两种类型的人在生存上特别有优势,那么经过漫长的进化,基因A(黄皮肤)和基因B(黑眼睛)就“捆绑”在一起,作为一个整体来遗传了;同样的道理也适用于基因a(白皮肤)和基因b(蓝眼睛),其他类型就统统消失了。   在上述这种蝴蝶身上,参与决定翅膀花纹模式的基因共有18个,假如任这些基因自由组合,那花纹的“版本”不知有多少种,但正是因为这18个基因组成了一个超级基因,它们是作为一个整体“打包”遗传的,所以最后实现的“版本”要远比可能的“版本”少(在这个例子中是7个)。

  至于为什么这些基因能“捆绑”在一起,作为一个整体来遗传,科学家至今还没搞清楚。     这种许多基因“打包”遗传的现象在自然界中甚为罕见。 在欧洲有一种蜗牛,决定其壳形状和花纹的几种基因也组成了一个超级基因。   在我们的这个例子中,还有一个谜是为什么这种蝴蝶都采用了7个“版本”的花纹图案来警告鸟儿?如果减少到只剩1种,岂不更容易让鸟儿识别?  这些花纹没有统一成一种的原因也许是,每一种花纹在进化的过程中几乎势均力敌,没有一种压倒性的优势力量决定哪种花纹淘汰,哪种花纹留下。 另一种原因是,这些蝴蝶也许已经分裂成7个“小集团”以适应不同的小环境;在不同的小环境中,因为掠食鸟儿种类不同,一种花纹也许比别的更能有效发挥作用;于是这种小环境就更“青睐”这种式样的花纹,而小环境有那么多,所以每种式样的花纹在特定的小环境中都成了不可替代的了。

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