自私的基因
think_different进化的基本单位是什么?
那么首先我们需要知道的是,什么是进化。根据维基科的解释:
英文中的“evolution”一词,起源于拉丁文的“evolvere”,原本的意思是将一个卷在一起的东西打开,当今的解释是在地球历史上,不同种类的生物怎样从早期的形式发展出来的一个过程。当代英语字典也有“发展”、“从经历中获取”之义。也就是说这是一个这是一个事物发展的过程。所以说,作为承载这种变化的最好载体,就是种群。从达尔文的自然演化论的角度出发,同一个物种的不同种群,在有隔离的情况下容易积累突变从而产生新的物种,由这个过程发展而来的,便是这世界上千奇百怪的物种,进化的过程由此展开。我很佩服达尔文能够有如此开创性的思维,在当时提出了如此富有见解的理论。
但是遗憾的是,受制于当时科学水平,他的理论明显是不完善的。
如果把种群作为进化的基本单位,那么最原始的生命又是如何产生的?最原始的生命又是如何通过哪一种方式产生后代的呢?病毒如果也算一种生物的话,那么病毒又是如何进化出来的呢?所以如果用种群来作为进化的基本单位,我觉得是不妥的。
相反,如果把基因视作进化的进本单位,把种群视作一群基因的承载工具。那么显然,种群可以视为一群一起合作的基因组成一个功能单位,为了和其他基因群体合作对抗,不停的产生变化,这样的过程便是一个过程。而病毒的产生和最初生命体的演化可以视作基因以小群体或者单一个体发挥作用,从而达到是自己延续后代的目的。当然,较早提出这个观点的人是查理德道金斯。
性别对抗基因
首先大家如果承认我的观点是说得通的,那么我们来思考下一个问题。
从现实的角度来看,这些基因往往喜欢集伙在一起搞事情,然而却还有少数的基因不这样做,道金斯及一些作者将他们叫做越轨基因,一些将他们称为极度自私的基因。演化上有不少这样的例子,比如说减数分裂驱动的基因。
对于由性染色体决定性别的物种而言,性别取决于雄性配子,比如说一个X,一个Y。如果有一个在雄性里特异表达的基因能够减少他的竞争对手X产生的机会,那么那么他就能使自己的比例在种群中迅速的增加,但是随着种群中性别比例的改变,种群中雄性个体会越来越多,最后给该物种灭亡。故而这类似的基因一但出现,机体就需要产生相似的机制做出反应,一般而言就是沉默机制。这种事情有一个实例叫做t基因,这种基因在小鼠内表达,拥有t基因的小鼠的后代有95%的个体都是雄性,而纯合的t基因会使这样的个体死亡。已有证据表明,这样的基因的疯狂传播曾导致野鼠的灭绝。在果蝇里也有相似的发现。在2007年的Plos genetics的杂志上刊登了一篇关于果蝇的性别比例改变基因的文章。文章介绍了在许多远缘杂交的果蝇中,发现了影响性别比例基因dox和其抑制子nmy基因,dox基因位于X染色体上。dox可以通过减数分裂影响性别比例,而nmy则是一段和dox存在互补序列的siRNA,它可能是由转座子对dox产生影响而造成的。这两个基因相互配对形成发卡式结构。
寻找自私的基因潜在的意义
首先我们来谈谈为什么要找到这样的基因吧,首先这种基因无疑是有重要的意义的,因为它能够控制性别的比例,偏向性。比如说在害虫治理的方面,如果这种基因在一个大的群体里,就能够迅速地扩散,如果我们把它植入在蟑螂或者老鼠的基因组里面,可以让有效的控制害虫的比例,并且完全对环境没有任何伤害。其次在经济动物中也能够讯用到,我们将这种基因导入到牛中,在奶牛的选育过程中,我们就可以确保得到的子代牛中我们的得到更多的母牛;同时在鸡的选育过程中,我们可以减少公鸡的产生从而节约资源得到更多的母鸡。
如何寻找自私的基因
既然自私的基因如此重要,那么我们如何在茫茫基因的海洋的中去寻找它呢?我们首先确定自私基因的特点,根据自私基因的特点来思考它应该具有什么样的结构,应该在那些染色体上表达,这样我们就能够确定它的位置了。当然因为很多类似的基因不一定是编码基因,所以在使用三代测序的数据可以让我们更加清楚的去了解它的结构特点。
后面的我还没有想好就先写这么一点点吧。
网友评论