第十三章 基因的延伸 · 2
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我們可以進一步推理:一個生物體内的基因可以對另一個生物體有延伸表現型影響。
石蠶蛾的房子幫助我們理解了上一步,下一步我們則需要蝸牛殼來幫忙。
蝸牛殼的作用與石蠶蛾的房子很相似,它由蝸牛自身的細胞分泌而成。
一個傳統的基因學家應該會高興地說:“基因控制了蝸牛殼的性能,比如殼的厚度。
”但研究發現,被某種吸蟲(扁蟲)寄生的蝸牛有特别厚的殼。
這是什麼意思呢?如果被寄生的蝸牛殼特别薄,我們可以解釋為蝸牛體質衰弱所緻。
但厚殼它可以更好地保護蝸牛,似乎這些寄生吸蟲用增強蝸牛殼來保護宿主。
這可能麼? 我們需要更仔細地想想了。
如果厚殼對蝸牛有益,為什麼不是所有蝸牛都擁有厚殼呢?答案也許在于成本效益。
蝸牛造殼花費巨大,它們需要從難得的食物中吸取鈣和其他化學物質來完成這一過程。
如果這些資源不用于制造蝸牛殼,則完全可以用于其他用途,比如制造更多的後代等。
蝸牛之所以辛苦耗資建造厚殼,隻為了讓自己安全度日。
雖然它可以延年益壽,卻付出了繁衍後代與無法傳遞基因的風險代價,這些被淘汰的基因裡就有制造厚殼的基因。
也就是說,蝸牛殼是可厚可薄(後者原因顯而易見)的。
如果吸蟲使得蝸牛分泌厚殼,它并沒有讓蝸牛得到好處,除非它承擔了制造厚殼的代價。
另一方面,我們也可以有把握地說:吸蟲不可能如此慷慨。
它分泌的一些秘密化學物質作用于蝸牛,使其抛棄進化偏愛的蝸牛殼厚度。
這也許有助于蝸牛長壽,但它對蝸牛的基因無甚好處。
吸蟲是怎麼做到的呢?它又為什麼要這麼做?我的猜想是:在其他條件相同的情況下,蝸牛基因與吸蟲基因都可從蝸牛的生存中得到好處。
但生存并非繁衍,蝸牛基因自然可從蝸牛的繁衍中得到收獲,但吸蟲的基因則不能,因為吸蟲無法将其基因轉移到蝸牛的後代中,但吸蟲的天敵們也許可以。
蝸牛的長壽固然将耗費其繁衍的效率,蝸牛的基因不會願意付出這個代價,因為它們的未來完全寄托于蝸牛的繁衍上。
因此,我認為吸蟲的基因對蝸牛分泌細胞産生影響,這種影響對雙方都有益,而隻耗費蝸牛基因。
這種理論尚未經過實驗,盡管實驗結果可以輕易确定這個猜想。
我們現在可以總結一下石蠶蛾教給我們的事情了。
如果我對于吸蟲基因的推測是正确的話,我們便可以有把握地說,吸蟲基因與蝸牛基因對于蝸牛身體的作用是相似的。
基因從其自身身體中逃逸出,操縱着外部世界。
而石蠶蛾則僅滿足于基因作用被限制于其體内。
雖然這句話可能會使基因學家覺得不舒服,但如果仔細研究基因學家所說的“基因作用”,他們的不舒服隻是不在點上。
我們需要接受的隻是吸蟲适應了蝸牛殼的變化。
果真如此,它是通過吸蟲基因的自然選擇實現的。
基因表現型可以延伸的對象不隻是無生命的石頭,還有其他生命體。
蝸牛與吸蟲的故事隻是個開始。
大家都知道,所有寄生蟲都對其宿主有巨大而隐秘的影響。
有一種原生寄生生物叫微孢子蟲,可以侵入面粉甲蟲的幼蟲體内。
研究發現微孢子蟲可以制造一種對甲蟲特别特殊的化學物質。
如同其他昆蟲一樣,面粉甲蟲能産生一種保幼激素,當甲蟲幼蟲停止分泌保幼激素時,身體内便被“觸發”而發育成成蟲。
微孢子蟲則可以合成這種保幼激素。
成千上萬的微孢子蟲聚集一處,在甲蟲幼蟲體内産生大量的保幼激素,阻止其變成成蟲。
幼蟲持續發育,體型逐漸長大,體重可以超過正常成蟲的兩倍。
這對甲蟲基因的傳播沒有好處,但卻是微孢子蟲生長的聚寶盆。
甲蟲的巨型幼蟲便是原生動物基因的一種延伸表現型。
“寄生去勢”的故事可能會讓你得到更多弗洛伊德式的憂慮,而不是幼蟲們彼得·潘式的浪漫。
一種叫蟹奴的生物寄居于螃蟹身上,它看起來像是一種寄居生物,但與藤壺親緣相近。
它可以将其細密的足部系統深深紮入螃蟹的組織中,從這隻不幸的螃蟹體内吸取營養。
也許并非偶然的是,螃蟹第一個受攻擊的地方是其睾丸或卵巢,而其他生存所需(而非繁衍所需)的器官則得以暫保安全。
螃蟹由此被寄生的蟹奴去勢。
正如被閹割以育肉的牛犢一樣,被去勢的螃蟹将能量與資源轉向自身身體,以失去繁衍的代價喂肥了寄生生物。
這個故事和我之前關于微孢子蟲與面粉甲蟲、吸蟲與蝸牛的故事非常相似。
在這三個例子中,如果我
石蠶蛾的房子幫助我們理解了上一步,下一步我們則需要蝸牛殼來幫忙。
蝸牛殼的作用與石蠶蛾的房子很相似,它由蝸牛自身的細胞分泌而成。
一個傳統的基因學家應該會高興地說:“基因控制了蝸牛殼的性能,比如殼的厚度。
”但研究發現,被某種吸蟲(扁蟲)寄生的蝸牛有特别厚的殼。
這是什麼意思呢?如果被寄生的蝸牛殼特别薄,我們可以解釋為蝸牛體質衰弱所緻。
但厚殼它可以更好地保護蝸牛,似乎這些寄生吸蟲用增強蝸牛殼來保護宿主。
這可能麼? 我們需要更仔細地想想了。
如果厚殼對蝸牛有益,為什麼不是所有蝸牛都擁有厚殼呢?答案也許在于成本效益。
蝸牛造殼花費巨大,它們需要從難得的食物中吸取鈣和其他化學物質來完成這一過程。
如果這些資源不用于制造蝸牛殼,則完全可以用于其他用途,比如制造更多的後代等。
蝸牛之所以辛苦耗資建造厚殼,隻為了讓自己安全度日。
雖然它可以延年益壽,卻付出了繁衍後代與無法傳遞基因的風險代價,這些被淘汰的基因裡就有制造厚殼的基因。
也就是說,蝸牛殼是可厚可薄(後者原因顯而易見)的。
如果吸蟲使得蝸牛分泌厚殼,它并沒有讓蝸牛得到好處,除非它承擔了制造厚殼的代價。
另一方面,我們也可以有把握地說:吸蟲不可能如此慷慨。
它分泌的一些秘密化學物質作用于蝸牛,使其抛棄進化偏愛的蝸牛殼厚度。
這也許有助于蝸牛長壽,但它對蝸牛的基因無甚好處。
吸蟲是怎麼做到的呢?它又為什麼要這麼做?我的猜想是:在其他條件相同的情況下,蝸牛基因與吸蟲基因都可從蝸牛的生存中得到好處。
但生存并非繁衍,蝸牛基因自然可從蝸牛的繁衍中得到收獲,但吸蟲的基因則不能,因為吸蟲無法将其基因轉移到蝸牛的後代中,但吸蟲的天敵們也許可以。
蝸牛的長壽固然将耗費其繁衍的效率,蝸牛的基因不會願意付出這個代價,因為它們的未來完全寄托于蝸牛的繁衍上。
因此,我認為吸蟲的基因對蝸牛分泌細胞産生影響,這種影響對雙方都有益,而隻耗費蝸牛基因。
這種理論尚未經過實驗,盡管實驗結果可以輕易确定這個猜想。
我們現在可以總結一下石蠶蛾教給我們的事情了。
如果我對于吸蟲基因的推測是正确的話,我們便可以有把握地說,吸蟲基因與蝸牛基因對于蝸牛身體的作用是相似的。
基因從其自身身體中逃逸出,操縱着外部世界。
而石蠶蛾則僅滿足于基因作用被限制于其體内。
雖然這句話可能會使基因學家覺得不舒服,但如果仔細研究基因學家所說的“基因作用”,他們的不舒服隻是不在點上。
我們需要接受的隻是吸蟲适應了蝸牛殼的變化。
果真如此,它是通過吸蟲基因的自然選擇實現的。
基因表現型可以延伸的對象不隻是無生命的石頭,還有其他生命體。
蝸牛與吸蟲的故事隻是個開始。
大家都知道,所有寄生蟲都對其宿主有巨大而隐秘的影響。
有一種原生寄生生物叫微孢子蟲,可以侵入面粉甲蟲的幼蟲體内。
研究發現微孢子蟲可以制造一種對甲蟲特别特殊的化學物質。
如同其他昆蟲一樣,面粉甲蟲能産生一種保幼激素,當甲蟲幼蟲停止分泌保幼激素時,身體内便被“觸發”而發育成成蟲。
微孢子蟲則可以合成這種保幼激素。
成千上萬的微孢子蟲聚集一處,在甲蟲幼蟲體内産生大量的保幼激素,阻止其變成成蟲。
幼蟲持續發育,體型逐漸長大,體重可以超過正常成蟲的兩倍。
這對甲蟲基因的傳播沒有好處,但卻是微孢子蟲生長的聚寶盆。
甲蟲的巨型幼蟲便是原生動物基因的一種延伸表現型。
“寄生去勢”的故事可能會讓你得到更多弗洛伊德式的憂慮,而不是幼蟲們彼得·潘式的浪漫。
一種叫蟹奴的生物寄居于螃蟹身上,它看起來像是一種寄居生物,但與藤壺親緣相近。
它可以将其細密的足部系統深深紮入螃蟹的組織中,從這隻不幸的螃蟹體内吸取營養。
也許并非偶然的是,螃蟹第一個受攻擊的地方是其睾丸或卵巢,而其他生存所需(而非繁衍所需)的器官則得以暫保安全。
螃蟹由此被寄生的蟹奴去勢。
正如被閹割以育肉的牛犢一樣,被去勢的螃蟹将能量與資源轉向自身身體,以失去繁衍的代價喂肥了寄生生物。
這個故事和我之前關于微孢子蟲與面粉甲蟲、吸蟲與蝸牛的故事非常相似。
在這三個例子中,如果我