遊走果蠅基因支援物種形成新模型

加入我們的科學愛好者社群!

果蠅的基因分析顯示,基因從一條染色體跳躍到另一條染色體可能有助於新物種的誕生。這一結果證實了一種被低估的、所謂的生殖隔離機制,而生殖隔離是物種形成的關鍵組成部分。

物種的形成意味著一群生物分裂成兩個無法彼此繁殖的種群。目前關於生殖隔離的主流模型認為,種群之間積累的遺傳差異使其雜交後代死亡或不育,就像騾子一樣,騾子是驢和馬的不育後代。許多研究人員長期以來一直認為,這種隔離一定是基因序列變化的結果,這些變化在群體之間引入了不相容性,例如新的精子無法識別舊的卵子。但是,這種物種形成基因的例子非常少。

為了揭示一個新的例子,研究人員雜交了兩種果蠅,黑腹果蠅西蒙果蠅,它們通常會產生不育的雄性,但經過改造後可以產生適度可育的雌性,能夠與普通的雄性黑腹果蠅繁殖。先前的研究表明,如果黑腹果蠅融入了西蒙果蠅基因組的一小部分——特別是,如果它有一對來自西蒙果蠅的第四染色體而不是自身的一對,它就會因精子無法移動而變得不育。透過雜交果蠅繁殖了幾代,該小組重新創造了這種最小的雜交體。為了發現西蒙果蠅第四染色體上的哪個基因負責中和精子,該小組將它們與缺失第四染色體上不同基因的黑腹果蠅交配。大多數缺失會放過必需基因並導致可育後代;只有缺少該基因的果蠅才會再次產下不育的後代。該小組找到了關鍵基因JYAlpha,但令他們非常驚訝的是,相應的西蒙果蠅基因不在果蠅的第四染色體上,而是在第三染色體上。“這完全出乎意料,”羅切斯特大學的約翰·馬斯利說,他是9月8日《科學》雜誌發表的報告的主要作者。”


關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。


馬斯利說,由於每個物種都在不同的染色體上攜帶該基因,雜交體最終可能沒有任何必需基因的複製。結果表明,生殖隔離可能在沒有基因功能改變的情況下開始進化。有些人對這一發現感到滿意。“對我來說,這是一個偉大的成果,”印第安納大學的邁克爾·林奇說,他最近重新提出了這一機制。“果蠅研究人員一直對這種模型持懷疑態度。它可能會極大地改變人們對物種形成的看法。”

© .