科學家發現獨特"三性別"蠕蟲 遺傳規律令人大跌眼鏡

　　2018年01月22日 08:04 新浪科技

　　

　　根據普通遺傳規則，擁有XX染色體的雌雄同體線蟲應該能生成分別含有一條X染色體的卵子和精子。但研究人員發現，它們產生的精子中有兩條X染色體，卵子中卻一條都沒有。

　　

　　三性別生物其實並不像你以為的那樣罕見。「這在無脊椎動物中其實相當常見，」威廉瑪麗學院生物系教授戴安·謝克斯（Dianne Shakes）指出。

　　

　　對這種名為Auanema rhodensis的線蟲而言，雌性和雌雄同體線蟲都有XX染色體，雄性則只有一個X，沒有Y染色體。

　　新浪科技訊 北京時間1月22日消息 據外媒報道，研究人員發現了一種十分獨特的蠕蟲，它們的遺傳方式與「普遍規律截然不同」。

　　這類線蟲是一種「三性別」生物，既有雄性、雌性，還有雌雄同體的情況。不過，它們最特殊的還要數繁殖方式。

　　雌雄同體的線蟲既能自體繁殖，也能和雄性或雌性線蟲進行異體繁殖。而在異體繁殖時，產生的後代均為雄性，這無疑與正常的遺傳規律大相徑庭。

　　三性別生物其實並不像你以為的那樣罕見。

　　「這在無脊椎動物中其實相當常見，」威廉瑪麗學院生物系教授戴安·謝克斯（Dianne Shakes）指出，「真正罕見的是能夠自體繁殖的雌雄異體生物。比如說，蚯蚓就屬於雌雄同體，但仍然要兩條蚯蚓才能進行繁殖。這是由蚯蚓的繁殖方式決定的，它們並不是自育生物。」

　　謝克斯還補充道：「在有些生物中，如果『配對中佔領導位置的生物死亡』，另一方就會轉換性別，成為新的『領導』。」

　　對這種名為Auanema rhodensis的線蟲而言，雌性和雌雄同體線蟲都有XX染色體，雄性則只有一個X，沒有Y染色體。

　　「它們有三種性別，」謝克斯指出，「有雄性，雌性，還有雌雄同體。雌雄同體的線蟲身體結構與雌性相仿，但既能產生卵子，也能產生精子。」

　　研究人員稱，A。 rhodensis線蟲顯然不遵從孟德爾提出的傳統遺傳規則。

　　「我們發現A。 rhodensis線蟲的遺傳方式與普遍規則大相徑庭，尤其是它們處理X染色體的方式。」

　　謝克斯和同事們此前發現，雄性A。 rhodensis線蟲負責產生精子的細胞能夠設法只生成攜帶X染色體的精子。因此當雄性與雌性線蟲交配時，後代均為雌性。

　　「這還不算最瘋狂的。在本次新研究中，我們發現雌雄同體的線蟲也有一套極為獨特的遺傳規律。」謝克斯指出。

　　根據普通遺傳規則，擁有XX染色體的雌雄同體線蟲應該能生成分別含有一條X染色體的卵子和精子。但研究人員發現，它們產生的精子中有兩條X染色體，卵子中卻一條都沒有。

　　「我們還不清楚它們是怎麼做到的，但這種遺傳原理非常有意思。」謝克斯說道。

　　「這樣一來，當雌雄同體的線蟲進行自體繁殖時，它們的後代便主要是擁有XX染色體的雌性和雌雄同體線蟲。」

　　「然而，如果雌雄同體的線蟲與雄性線蟲交配，它們產生的無X染色體的卵子與雄性線蟲產生的含有1條X染色體的精子結合，生出的後代便只能為雄性。」

　　研究人員稱，這種獨特的線蟲或許有助於人類基因學取得重大突破。例如，它可以幫助我們更好地理解染色體分離機制，甚至研究癌細胞的行為表現。

　　「如果染色體分離出現異常，大多數情況下都會導致胚胎在受孕前幾周自然流產。」謝克斯說道。

　　「有時這樣的胚胎也能存活下來、成功分娩。最著名的當屬唐氏綜合征，即患兒體內多了一條染色體。」

　　雖然雌雄同體擁有獨特的優勢，但研究人員表示，它們也存在一定局限。比如，自體繁殖的雌雄同體線蟲無法像異體繁殖的生物那樣，實現基因多樣性。對線蟲而言，這會使其幼蟲期延長，性成熟也會因此推遲整整一天。

　　「考慮到整個過程不過三四天，一天算得上很長了。」謝克斯說道。

　　擁有三種性別還可幫助該物種適應多種環境。

　　在環境嚴苛時，它們會傾向於繁殖更多雌雄同體線蟲，因為它們生存能力更強，可以在其它有食物的地方建立新的領地。

　　謝克斯表示，人們只在野外觀察到過兩次這種線蟲，一次是在康涅狄格州，另一次是在弗吉尼亞州的阿巴拉契亞山脈。

　　「有意思的是，我們並不清楚它們在野外環境中會做些什麼，」謝克斯說道，「這方面的研究並不多，但有一些跡象表明，它們在野外環境中會產生更多的雌雄同體。」（葉子）