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‘yb体育网页版’祖先生活的情况已经深深地烙印在基因中,纵然发生了基因突变

本文摘要:上排:雄性藏鸡(左)和雌性藏鸡(右)。下排:雄性低地鸡(左)和雌性低地鸡(右)。 生物对新情况的适应有多种方式。其中最重要的是基因突变,生物体通过基因突变获得新的功效和性状,并以此适应新的情况。另外一种是表型可塑性(Phenotypic Plasticity),这种变化并不会改变DNA的遗传密码,可是改变了差别基因的活性,从而使生物体的行为、形态、生剃头生改变。进化生物学家对两者的关系一直争论不休,生物体如何决议使用表型可塑性和基因突变?以及表型可塑性不是基因突变的垫脚石?

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上排:雄性藏鸡(左)和雌性藏鸡(右)。下排:雄性低地鸡(左)和雌性低地鸡(右)。

生物对新情况的适应有多种方式。其中最重要的是基因突变,生物体通过基因突变获得新的功效和性状,并以此适应新的情况。另外一种是表型可塑性(Phenotypic Plasticity),这种变化并不会改变DNA的遗传密码,可是改变了差别基因的活性,从而使生物体的行为、形态、生剃头生改变。进化生物学家对两者的关系一直争论不休,生物体如何决议使用表型可塑性和基因突变?以及表型可塑性不是基因突变的垫脚石?凭据一项新的研究,生物体对其祖先的生活情况有恒久的“影象”,有助于它们适应情况变化。

而当生物体进入全新的情况时,越发依赖基因突变所获得的新性状。这项研究对比了在青藏高原和四周低海拔地域的家鸡。

在约莫4000至4500年前,家鸡由东南亚的野生红原鸡驯化而来的。藏鸡约莫在1200年前进入青藏高原,同人类一样,它们获得了适应高海拔的新基因,血液中携带氧气的红细胞增加了。红原鸡为了研究表型可塑性和基因突变的相对作用,科学家举行了一系列实验,他们选择了青藏高原海拔3300米地域以及四周四川省海拔670米地域的家鸡品种,并在两个地域同时孵化和饲养了这两个家鸡品种。科学家研究了低地鸡和藏鸡在五种组织类型:脑、肝、肺、心脏和肌肉中的基因表达差异。

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为此,他们需要分析这些组织细胞中的RNA。基因组由DNA组成,其中包罗构建生物体所有遗传指令。为了执行这些指令,细胞需要读取DNA并将其转录成信使RNA。DNA、RNA、卵白质的转化关系通太过析细胞中整个RNA的荟萃(称为转录组),科学家可以确定某个基因什么时候被激活以及什么时候被关闭。

科学家发现,当家鸡首次进入青藏高原时,许多突变引起的表型改变是必不行少的,可是当藏鸡被带回低海拔地域时,表型变化很大水平上是由转录组决议的。研究生物体重新进入祖先情况时如何重新适应将是很是有趣的。与适应全新情况相比,当生物返回祖先家园时,表型可塑性起着更为重要的作用。这些发现展现了已往的履历影响未来进化的一种机制。

鸡蛋的孵化率也视察到了类似的效果。低地鸡蛋在青藏高原上孵化时,孵化率显著低于藏鸡蛋。

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可是,当藏鸡蛋在低地孵化时,两种鸡蛋的孵化率没有显着差异。更早时候对孔雀鱼和大肠杆菌的研究中,也发现了类似的情况。

这些研究说明,从细菌到脊椎动物都有类似的适应性影象现象,生物体的基因影象了祖先的情况,在需要的时候通过表型可塑性体现出来。


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