編者按：以下文章經許可轉載自The Conversation，這是一個報道最新研究的線上出版物。
本週末我們可能會見證歷史。自 1978 年以來，美國純種馬三冠賽就再未有人問鼎。今年春天，賽馬加州鉻贏得了三冠賽的前兩站比賽。它已準備好參加該系列賽的最後一站比賽——6 月 7 日的貝爾蒙特錦標賽。如果它獲勝，它將成為 36 年來首位三冠王，也是歷史上僅有的第 12 匹獲此殊榮的賽馬。
加州鉻是否具備贏得貝爾蒙特錦標賽的實力？科學或許能為我們提供一種設定賠率的方法。
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貝爾蒙特錦標賽是三冠賽中最艱苦的一場比賽。賽程 2.4 公里，是三場比賽中最長的。之前的兩站三冠賽——肯塔基德比和普雷克內斯錦標賽——分別只有 2 公里和 1.9 公里長。貝爾蒙特錦標賽是對耐力的考驗。
家庭至關重要
從表面上看，加州鉻最初似乎不太可能成為競爭者。“這匹馬不知道自己血統不高貴，” 它的共同所有者之一史蒂夫·科伯恩說道。科伯恩指的是這位冠軍賽馬，它在 5 月 3 日於丘吉爾唐斯賽馬場相對輕鬆地贏得了肯塔基德比，但似乎缺乏許多競爭對手所擁有的顯赫血統。
事實上，加州鉻的血統如此不顯赫，以至於它的母親“非為愛”（Not for Love）是以 8,000 美元的低價購得的。加州鉻的父親的配種費僅為 2,500 美元——在種馬服務中算是相對較低的。對其父母的估價表明，加州鉻似乎遠非血統高貴。但回顧其更遠的血統，情況卻並非如此。
我們有充分的理由認為加州鉻具備贏得三冠賽的實力。除了贏得最近的六場比賽（包括三冠賽的前兩站）之外， 最近的研究 表明，它和它的純種親屬都攜帶著使其天生善跑的基因。
為了長遠目標
人們早就知道，基因在決定純種馬的速度方面起著關鍵作用。育馬者旨在選擇最好的種公馬（父親）和最好的母馬（母親）來培育出更優秀的後代。一些種公馬已被證明是“超級種公馬”，它們繁殖出大量獲勝的後代。
有些種公馬繁殖出的後代是短跑健將——在 1.4 公里以下的距離獲勝。另一些種公馬的後代則具有更強的持久力，在 1.8 公里以上的距離獲勝。遺傳學家利用這些資訊來識別決定馬匹是短跑型還是耐力型的基因。
事實證明， 有一個基因在決定賽馬型別方面的影響力超過所有其他基因。這個基因被稱為MSTN。
像大多數基因一樣， MSTN 提供製造特定蛋白質的指令。在 MSTN 的情況下，該蛋白質被稱為肌肉生長抑制素，它在從馬到狗、從牛到人的各種動物中都充當生長因子。它從骨骼肌細胞（其製造地）分泌出來，並在血液中迴圈，作用於全身的肌肉細胞。
肌肉生長抑制素會抑制生長。當正在分化為肌肉細胞的細胞感知到肌肉生長抑制素時，它們會停止分化為專門的肌肉細胞，並停止生長。
在純種賽馬中，存在兩種版本的 MSTN 基因：C 變異型和 T 變異型。
像所有動物一樣，馬匹每個基因都有兩個副本。每個基因的一個副本遺傳自父親，另一個副本遺傳自母親。根據其父母擁有的 MSTN 基因變異型，馬匹可以擁有兩個 C 變異型副本 (C/C)，或兩個 T 變異型副本 (T/T)，或每個變異型一個副本 (C/T)。
研究 表明，MSTN C/C 型馬匹是最好的短跑健將，擅長 1.8 公里以下的距離。相比之下，MSTN T/T 型馬匹通常在最長距離的比賽（超過 2.5 公里）中表現最佳。C/T 型馬匹是中距離比賽中最好的耐力型賽馬。
值得注意的是，MSTN 基因似乎是預測最佳跑步距離的 足夠好的預測指標。這就是為什麼 一些公司提供基因檢測 來確定馬匹是 C/C 型、C/T 型還是 T/T 型。
穩妥的賭注？
毫不奇怪，有些血統更有可能將特定比賽距離的最佳 MSTN 變異型組合在一起。在 18 世紀和 19 世紀，MSTN T 變異型往往在血統中占主導地位。在 20 世紀後期，由於一位名叫北方舞者（Northern Dancer）的超級種公馬，這一切都發生了改變，他的血統後代中包含的獎金賽冠軍比任何其他純種種公馬都多。
北方舞者的祖父尼爾科（Nearco）和尼爾科的父親尼爾克提克（Nearctic）恰好 擁有 MSTN C 變異型，他們將其傳給了各自的兒子。北方舞者又將這種變異型傳遞給了他所繁殖的大量後代。加州鉻就是這些後代中的一匹馬。北方舞者或北方舞者的祖父尼爾科在加州鉻的血統中多次出現。
在父親方面，加州鉻的曾祖父是貝爾蒙特錦標賽冠軍 AP Indy，他的血統中包含兩位三冠王——西雅圖斯魯（Seattle Slew）和偉大的秘書處（Secretariat）。西雅圖斯魯和秘書處都是尼爾科的直系後代。AP Indy 本身就是一匹 MSTN C/T 型馬。
在加州鉻的母親方面，北方舞者至少出現了三次，尼爾科出現了四次。它母親方面的這種近親繁殖增加了遺傳基因變異型的可能性，包括使這些種公馬如此成功的 MSTN 變異型。
這些基因的遺傳是否有可能確保加州鉻在週六的比賽中超越競爭對手？嗯，重要的是要記住，北方舞者作為種公馬非常成功和多產，據估計，他的基因變異型存在於當今70% 的純種馬中。對於本週末貝爾蒙特錦標賽的 其他參賽馬來說也是如此，尤其是指揮曲線（Commanding Curve），它的血統中也包含 AP Indy，並且透過秘書處多次出現北方舞者和尼爾科。顯然，可能賦予加州鉻的相同優勢也可能已傳遞給指揮曲線。
除此之外，尚不清楚 C 和 T 變異型如何 發揮其魔力 來產生不同距離的賽跑者。其中一些取決於 MSTN 變異型如何與其他也 影響賽跑能力 的基因協同工作。其中一些基因可能包括那些與 運動能力有關 的基因。有些可能與塑造競爭精神有關。
當然，再多的良好基因變異型也無法替代良好的訓練。到了比賽日，最佳基因變異型、最佳訓練和最佳騎師的結合將使他們進入冠軍圈。運氣也將發揮重要作用——比賽條件、馬匹在起跑閘中的爭搶方式以及馬群作為一個整體的奔跑方式都將對比賽產生深遠的影響。
週六你可以確信的一件事是，這將是一場激動人心的比賽——一場將最佳基因變異型相互對決的比賽，希望歷史性的冠軍能夠誕生。
馬爾科姆·坎貝爾接受加拿大自然科學與工程研究委員會和加拿大基因組的資助。
本文最初發表於The Conversation。閱讀原文。