随环境改变“脾气”的小蜜蜂
2016-12-30 10:46:44 几年前,美国伊利诺斯大学阿巴纳香槟分校昆虫学 系 的 吉 恩 · E · 鲁滨逊教授,请墨西哥南部的伙伴帮他捕获了1000只新生的小蜜蜂——500只性情温和的意大利蜜蜂和500只生性凶猛的非洲蜜蜂。这两个蜜蜂亚种在基因上相似得几乎难以分辨,但后者却在领地防御上厉害很多。
鲁滨逊与墨西哥国家动物生理学研究中心的研究人员合作,小心翼翼地把这2种蜜蜂的幼体与成体分开。然后,他们把非洲蜜蜂的幼体放进意大利蜜蜂的蜂窝里,同时把意大利蜜蜂的幼体放进非洲蜜蜂的蜂窝里,进行行为观察和基因研究。
科研人员想知道,这2种蜜蜂不同的“脾气”是否会随着环境的改变而改变?结果验证了鲁滨逊教授的怀疑——非洲小蜜蜂变得如意大利蜜蜂一样温和,而意大利小蜜蜂变得如非洲蜜蜂一样凶猛。
其实在这个实验之前,鲁滨逊教授已经在许多实验中发现了类 似 的 改 变 , 但 他 仍 没有搞清楚改变究竟是怎么发生的。他怀疑,改变的根源就在基因上。一般来说,基因不会在一个生命体一生中就发生改变,但生活方式或许会改变基因的运作方式,也就是说影响基因的表达,从而改变生物体的行为习性。
是什么在调控基因的表达
生物的习性与行为会受到基因的影响。那为什么即使同卵 双 胞 胎 也 会 有 很 多 不 同 ?这是因为基因的表达程度不一样。简单地说,生物体并不会表达出它所携带的所有基因,有 些 表 达 得 强 ,有些表达弱,有些甚至处于静默状态。
科学家们认为,在基因组中除了DNA和RNA序列以外,还有许多调控基因的信息,它们 虽 然 本 身 不 改 变 基 因 的 序列,但可以通过基因修饰,例如蛋白质与蛋白质、DNA和
其他分子的相互作用,去影响和调节遗传的基因的功能及特性。
传统理论认为,环境对调控基因表达的影响不大。但越来越多的研究结果正在推翻这种假设——上述的2组蜜蜂就是例证。人类或许也是如此。一个研究显示,犯哮喘病的儿童,如果内心觉得孤苦无依而对周围的环境常怀恐惧,则会导致其免疫系统失衡,大幅度提高发病概率。
社 会 生 活 能 改 变 基 因 表达,为何生命会进化出这种令人惊奇的特殊能力?最可能的答案是,对变化迅速的社会环境做出最快速回应的个体,将更有可能让自己活下去,个体
不会傻傻地去等其物种层面进化出更好的基因。
近朱者赤 近墨者黑
如果环境能从某种程度上左右基因的表达,那么是不是有 些 疾 病 真 的 是 由 环 境 引 起的?我们是否可以通过改变环境来控制基因呢?
科学家们已经发现,个人的感觉、情绪、心态,都会影响到基因的表达。比如,在通常情况下,健康的免疫系统的操作 尤如一 只被拴 住的攻 击犬。 当免疫 系统发 现病原 体时,它就进行攻击,并在消灭病原体后,立即终止进攻。但那些备受精神压力、心境孤独的人,其免疫系统却像没有被拴住的狗——虽然他们没有生病,但那只狗却到处乱咬。
科学家们也开始研究,是不是能通过改变环境来让我们的基因表达更健康。日前,美国洛约拉大学史迪奇医学院的研究人员对近2000名学生进行了调查,结果发现:一个体重超标的学生,如果交了一个瘦朋友,那么其日后瘦下来的可能性达到40%;但如果他交一个身材与其差不多的朋友,那么其日后瘦下来的可能性只有15%。
生命是如此奥妙。在基因组计划启动之初,人们以为可以很快参透生命的奥秘;然而随着科学研究的深入,却发现我们看到的只不过是冰山一角。不过这让我们知道,基因并不决定一切,你、我,都有改变的可能。