Nature發布測序驚人發現
日期：2015-09-06 08:47:13
佛羅里達州立大學的一項新研究讓研究人員得以窺探了從魚類、花到腫瘤，生物體是如何響應快速的環境變化而進化的。研究結果有可能會對包括氣候變化和癌癥治療在內的許多研究領域造成廣泛的連鎖效應。這一切都是因為孔雀魚（guppies）。
佛羅里達州立大學生物科學教授Kimberly Hughes及研究人員小組，著手調查了當她們將野生特立尼達孔雀魚（Trinidadian guppy fish）從有捕食者魚類的溪流轉移到沒有兩種捕食者魚類的溪流中時這種小型熱帶魚發生進化的過程。由于孔雀魚能夠一年繁殖多次，因此她們能夠追蹤在無捕食者的區域中生活的3-4代的孔雀魚。
發布在學術期刊《自然》（Nature）上的研究結果是驚人的。
通過測序孔雀魚大腦中的遺傳物質，研究人員發現有135個基因響應新環境發生了進化。大多數的基因表達改變都是內在的，與諸如代謝、免疫功能和發育等魚類的一些生物過程有關。
但更重要的是，基因對于環境改變做出的即時反應并沒有反映最終的進化改變。
一些基因可以在對環境做出即時響應之時改變它們的活性水平（進化生物學家將之稱為可塑性），或是在經過許多代的進化反應中改變它們的活性水平。
Hughes和同事們發現，基因活性進化改變與基因活性即時可塑性往往呈反方向。響應環境顯著變化而發生改變的基因在數代之后會按反方向進化。
Hughes說：“一些進化理論認為，可塑性和進化改變應該是同一方向。但我們的結果表明，至少在進化極早期，以一種‘錯誤’方式響應環境改變的基因進化最快速。”
孔雀魚一年繁殖數代，可在短期內看到快速的進化改變，因此被視作是進化研究的理想受試者。
這些研究結果對科學家們而言很有趣，并由此提出了一些其他生物如何響應環境改變而進化的大問題。
例如，當遭受化療或放療之時腫瘤面對著環境改變。植物和動物面對著全球溫度升高的環境改變。它們如何改變自身在這樣的新現實狀況下生活下來或最終被淘汰？
Hughes 說：“我們知道生物體可以極快的速度對環境變化做出響應。它們可以適應新環境。其中包括人類病原體等生物體及適應化療的腫瘤。我們可以檢測病原體和腫瘤的快速改變。我們也可以像對孔雀魚大腦那樣以相同的方式測量這種可塑性。那么我們或許能夠預測在較長期內病原體或腫瘤將對治療如何產生反應。這可能會幫助醫學研究人員和醫生預測及避免病毒、細菌和腫瘤形成耐藥。”
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