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基因学的新发现确认70年前的进化理论
来源: 教育部科技发展中心  发布时间: 2006-09-18  点击数:
美国Rochester大学生物学家发现一种古老且相对不流行的进化理论是准确的,并且在自然界中发挥着作用。
这一新发现发表在9月7日《科学》上。科学家或许该重新评估物种起源的过程。文中指出,物种的形成能通过基因改变它们在染色体组中的位置实现。
文章第一作者,Rochester大学博士生John Paul Masly说:“1930年代有一种学说,指出一个染色体的某些部分能迁移到别的染色体上,造成物种进化为两个。要证明它非常困难,其它造成物种形成的基因学原因都被大自然清楚的纪录下来,但这个假说,在有能力测序整个基因组之前无法验证。”
著名进化基因学者Theodosius Dobzhansky在1930年代提出染色体片断在染色体组中改变位置的机理。这些可移动的片断能造成种内交配的不育,从而促成新物种形成。
理论上而言这假说很充分,但科学家怀疑它在自然界是否真的发生。最终物种渐变取代基因迁移学说,被广大学者接受。
Masly进行了长达六年的研究。他将两种果蝇:melanogaster和simulans杂交,观察基因活跃情况。前者基因测序已经完成,后者的测序仍在进行中。
melanogaster的4号染色体上存在决定生育的重要基因。将几百万年进化产生的两种果蝇杂交,很快得到了Masly想要的:不育的雄性。
目前占统治地位的学说认为造成种间不育的基因必须通过缓慢进化才能形成。为了证明这一点,Masly着眼于4号染色体上造成杂种不育的基因。
但是基因并不存在。Masly说:“开始我们觉得六年的工作一无所获,我们几乎要放弃整个计划了。”这时过去的学说起了作用。Masly的导师Orr某天谈到了Hermann J. Muller一篇60年前的文章,文章说不育这一性状在果蝇中是如此隐性,几乎不起作用,也许相关基因早就从染色体上迁移走了。
Masly说:“我们从没想过基因会从4号染色体上移走。”由于simulans刚刚进行测序,Masly找到基因学家Corbin Jones帮助他。分析结束后,Jones说:“难以置信,但你是对的。基因不在4号染色体上,它在3号上。”
Masly表示:“令人兴奋,这让种间杂交不育变得非常简单。基因在4号染色体上的果蝇和在3号上的是两个种类,所以当这两者杂交时,你得到的雄性果蝇可能根本没有这一基因,于是这些雄性无法繁殖。”
这种基因叫做JYAlpha,在果蝇,人类,甚至所有哺乳动物中都是决定精子活动性的关键。Masly的结果表明了物种起源的另一种可能,当基因在染色体组中迁移时,无法和原来物种杂交的新物种诞生了。如果再考虑其它进化驱动力,如地理隔绝等,这驱动力足以造就新的物种。
刘乐译自:physorg.com网站 2006年9月7日

 


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