科學家揭開雄性進化更快之謎：遺傳方式簡單

據國外媒體報道，在11月14日出版的美國《國家科學院學報》(PNAS)上，美國科學家宣稱他們破解了雄性動物比雌性動物進化速度更快的奧秘，這主要是因為雄性動物的遺傳方式相對更加簡單。

　　早在19世紀，達爾文就曾注意到雄性孔雀要比雌性孔雀長有更多美麗的尾羽，隨後更多地觀測均表明，雄性動物的進化速度要比雌性動物快得多。長期以來，這一現象一直讓生物學家們感到疑惑不解，他們認為既然同類的雄性和雌性動物具有相同的遺傳基因，在進化速度上就不應該存在明顯的差異。在美國佛羅里達大學遺傳研究所的動物學副教授馬塔-瓦勒主持完成的研究中，科學家們分析了雌雄兩性果蠅共享的8607種基因，結果發現其中7617種在兩性間存在表達差異，這意味著同一種基因在兩性間發揮了不同的作用。研究結果還表明，雄性和雌性動物的遺傳模式存在差別，雌性的遺傳模式包括多種基因的交互作用，而雄性則要相對簡單。這一發現有助於科學家深入研究疾病在男女兩性身上不同的表現癥狀，以及對於治療的不同反應。

　　馬塔-瓦勒認為，兩性性染色體的差異在其中發揮了重要的作用。雌性具有兩條X染色體，相關基因之間會發生很多交互作用，顯性基因會掩蓋隱性基因的表達；而雄性只有一條X染色體，而且Y染色體上的基因很少，這使得基因間的交互作用不多，遺傳方式更為直接。研究人員相信，正是這一相對簡單的遺傳路徑幫助雄性較好地應對了性別選擇的壓力，贏得雌性配偶並繁育數量眾多的後代。美國布朗大學的生物學教授戴維-蘭德認為，雖然之前也有過關於基因表達與遺傳方式之間關係的研究，但是此次分析的數據量特別龐大，包括了果蠅基因組的大部分。他說：「此次研究顯示了隱性和顯性特徵對於變異的重要性。雄性獲得的好的特徵會得到促進，壞的會遭到刪除；而對於雌性來說，好壞特徵可以並存，只不過有害特徵沒有表達而已。」

　　進化論觀點認為，物種進化永遠是朝著「最優基因」的目標前進，但對雄性有利的基因往往也會阻礙雌性同類相關的適應性。研究人員們分析了多年來收集的一種蘇格蘭馬鹿的相關數據，並且利用每隻馬鹿對種群個體數量的貢獻來衡量它們的適應性。研究人員通過統計發現，如果一隻雄性的適應性(指生存能力和繁殖數量)強，那麼它的雌性親屬的適應性往往低於平均水平。這一現象表明，兩性在進化過程中存在著一種競爭，即基因的性別對抗性選擇。儘管此前對黑腹果蠅的實驗室研究得到過類似的結論，但這是科學家第一次進行真正「自然」的選擇研究。不過，科學家並沒有發現對應的結論，即雌性馬鹿的高產會影響雄性親屬的繁殖能力。研究人員表示，這可能是由於母親對雌雄後代的早期影響比較類似，從而補償了雄性遺傳上的不利條件。　　馬塔-瓦勒說，「研究基因選擇中的性別差異並不容易，科學家們首先要衡量適應性就是一項極為困難的工作，更不用說幾代之間的不同性別差異性的傳遞。即使在實驗室中也很難得到類似的數據，研究人員對果蠅進行了長達數年的關注，所以最終才能得到這一結論。同樣，研究人員也沒有發現雄性果蠅的適應性與其雄性後代有任何關聯。雄性無法將自身的適應性特徵傳達給雄性後代，很可能是因為這類性別對抗基因位於X染色體上。」
推薦閱讀：