在同一種類(lèi)的蝴蝶中，可以出現(xiàn)許多不同的翅膀圖案。同一種類(lèi)的鳥(niǎo)不僅在外觀(guān)上不同，在交配季節(jié)的行為也不同。這是為什么呢？答案就在超基因里。超基因指作用于一種性狀或作用于系列相關(guān)性狀的幾個(gè)緊密連鎖的基因。超基因可能是由于基因擴(kuò)增后又經(jīng)過(guò)功能和結(jié)構(gòu)上的輕微改變而產(chǎn)生的，但仍保留了原始基因的結(jié)構(gòu)及功能的完整性。近日，中國(guó)生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會(huì)（簡(jiǎn)稱(chēng)中國(guó)綠發(fā)會(huì)，綠會(huì)）國(guó)際部從國(guó)際知名期刊獲悉一篇關(guān)于超基因?qū)?dòng)植物行為和外表的研究論文，綠會(huì)國(guó)際部現(xiàn)將該文章整理編譯如下，供感興趣的朋友參考。 在同一種類(lèi)的蝴蝶中，可以出現(xiàn)許多不同的翅膀圖案。這怎么可能呢?萊頓生物研究所(IBL)的研究人員本·威斯特拉（Ben Wielstra）和艾瑪·伯丹（Emma Berdan）認(rèn)為，答案就在超基因里。超基因是染色體的一部分，包含許多緊密連鎖基因，這些基因共同構(gòu)成了動(dòng)植物復(fù)雜性狀的基礎(chǔ)。 威斯特拉說(shuō)“超基因的概念相對(duì)來(lái)說(shuō)出現(xiàn)得較早，但直到現(xiàn)在，借助當(dāng)今的DNA技術(shù)，我們才能正確地繪制它們的圖譜。最近已經(jīng)變得很清楚的是，超基因比以往認(rèn)為的要普遍得多。”2022年6月13日，這項(xiàng)研究在科學(xué)雜志《皇家學(xué)會(huì)哲學(xué)期刊B：生物科學(xué)》上發(fā)表了關(guān)于超基因的特刊。 什么是超基因？威斯特拉解釋道:“超基因是染色體的一部分，它包含被整體遺傳的幾個(gè)基因，使超基因引人注目的是它們沒(méi)有重組。重組是指對(duì)父母的遺傳基因信息進(jìn)行重組，使后代擁有一組獨(dú)特的染色體。因?yàn)槌騼?nèi)部沒(méi)有重組現(xiàn)象，所以所有的基因是作為一個(gè)整體一起進(jìn)化的。這使得不同版本的超基因在一個(gè)物種中出現(xiàn)，導(dǎo)致外觀(guān)和行為上的主要差異?！? 超基因可以以不同的方式產(chǎn)生。基因組中某些區(qū)域發(fā)生自然重組的頻率較低。與此同時(shí)，當(dāng)基因組結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，重組也可以停止。一個(gè)著名的例子是染色體倒置:指染色體其中已部分發(fā)生斷裂并被逆轉(zhuǎn)，這樣基因的順序就不再與原來(lái)相對(duì)應(yīng)，重組就不再可能了。 超基因的存在導(dǎo)致物種內(nèi)更多的變異。威斯特拉說(shuō):“以流蘇鷸鳥(niǎo)為例，在這種鳥(niǎo)類(lèi)中，超基因確保雄鳥(niǎo)的頭部周?chē)泻谏虬咨挠鹈?，或者還有一些雄鳥(niǎo)完全不長(zhǎng)羽毛項(xiàng)圈，看起來(lái)像雌鳥(niǎo)。這三種類(lèi)型的雄性流蘇鷸鳥(niǎo)不僅在外觀(guān)上不同，它們?cè)诮慌浼竟?jié)的行為也不同?！?

圖源: Unsplash/CC0 Public Domain 這是一種進(jìn)化優(yōu)勢(shì)嗎?“有時(shí)候是，一方面，物種內(nèi)部的變異是有用的。它使物種能夠在不同的生存策略之間切換，” 威斯特拉解釋道。他認(rèn)為，超基因可以促進(jìn)這一過(guò)程，但這是有代價(jià)的?！叭绻麤](méi)有基因重組，有害的基因突變就會(huì)迅速積累?！痹谕固乩桶敗げぱ芯康墓谙旙咐?，一個(gè)超基因的突變積累導(dǎo)致了一半的蠑螈卵無(wú)法存活?！斑@種超基因可以被視為遺傳性疾病的一個(gè)非常極端的例子，” 威斯特拉說(shuō)。 通過(guò)研究超基因的演變，研究人員希望對(duì)遺傳疾病的起源有更多的了解，包括人類(lèi)遺傳疾病。超基因是個(gè)熱門(mén)研究，越來(lái)越多關(guān)于這個(gè)主題的研究表明動(dòng)植物行為和外表的巨大差異受到單一超基因的影響。”通過(guò)這期關(guān)于超基因的特刊，我們希望對(duì)這一領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀提供一個(gè)良好的概述。我們現(xiàn)在知道，超基因是經(jīng)常出現(xiàn)的，下一步我們要找出超基因究竟是如何產(chǎn)生的。” 威斯特拉說(shuō)。 原文鏈接： https://phys.org/news/2022-06-supergenes-bizarre-traits-animals.html 編譯/Sara 審核/Daisy 編/angel