作者:Locke Rowe 来源:《科学》 发布时间:2012-5-22 15:21:00
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基因控制水黾进化

 
一些雄性水黾的触角逐步进化出钩子,帮助它们在交配时抓紧雌性的头部。
 
图片来源:Science/AAAS
 
很多物种的雄性生物给人们这样一种潜在的印象:它(他)们有美丽的翅膀、大的茸角或者昂贵的汽车。但是,水黾科动物并不进行求爱。取而代之的是这些在池塘中平稳滑行的动物,交配同时也是一场“摔跤比赛”,在“比赛”中,雄性水黾抓住雌性的头部并将其摔倒,同时雌性也试图将雄性扔出去。现在,研究人员研究了水黾科动物的进化过程,以找出最初雄性水黾如何拥有了这种能力。
 
通常,动物们会照顾后代,并且选择那些最好的保护者或善于筑巢者为配偶。但是加拿大多伦多大学进化生物学家Locke Rowe解释道:“在一些物种之中,雄性和雌性有相互竞争的爱好。”例如,在水黾中,双亲并不照顾后代。雌性的工作仅仅是产卵,雄性只是捐精子的一方。
 
而为了打赢这场性别之战,一些水黾科物种中的雄性逐渐进化有一套“精良的”钩子和尖刺,其形状正好与雌性的头部轮廓吻合——使它们能够紧紧抓牢雌性并进行交配。在这项新研究中,Rowe跟同事们发现,一种基因控制着这种进化改变。
 
测试出这种基因是控制进化带来的改变的基础是十分困难的,Rowe指出。观察野外物种的偏差无法证明这种基因的作用,同时果蝇这样的基因组实验室的“骨干”在自然界中也只是产生微乎其微的关于这一方面的信息。
 
于是,Rowe跟同事们选择了水黾作为研究对象,他们录制了有关该类昆虫交配的高速视频,然后使用扫描电子显微镜获取细节图片。
 
最后,研究人员扫描了昆虫的基因组,分析当它们的触角部进化出钩子和尖刺时哪个基因活跃(这一过程始于幼虫阶段)。研究发现一种名为“distal-less”的基因在这一进化过程中发生了作用。近日,该研究小组将研究报告在线发表于《科学》杂志上。(来源:中国科学报 唐凤)
 
 
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