一個自私基因使老鼠變成了移民

2021-02-20 生物通

蘇黎世大學的一項研究發現攜帶特定自私超基因的家鼠，從一個種群遷移到另一種群的行為，比其同類更為頻繁，首次表明一種基因竟然可以影響哺乳動物的遷徙行為。

家鼠分布極廣，棲息地多樣，室內室外都能棲息，凡是有人的地方，就有它們的蹤跡。除了盜取食物、咬壞衣物，隨處可見的家鼠還會帶來蔓延性瘟疫。蘇黎世大學的一項研究發現攜帶特定自私超基因的家鼠，從一個種群遷移到另一種群的行為，比其同類更為頻繁，首次表明一種基因竟然可以影響哺乳動物的遷徙行為。

通常，生物繁衍生息依賴於多基因協同作用，但是，總有一些基因喜歡追求與眾不同：它們的目標是，消除其他基因，傳播自己！

t單倍型（t haplotype）就是這樣一種自私的超基因。它是家鼠體內自然產生的各種遺傳基因的綜合體。「當談到遺傳，這些超基因比其他基因獲得了不公平的優勢，」蘇黎世大學進化生物學準博士、文章一作Jan-Niklas Runge解釋說。「任何基因都有50/50機會向下傳播，但是，攜帶超基因表位的精子比其他精子的受精機率高90%。類似的機制也存在於其他生物，例如果蠅和玉米。」

超基因攜帶者容易移居國外

研究人員進行了一項長期研究，描述了這種超基因如何影響家鼠的遷徙行為。他們對蘇黎世某穀倉裡的四組自由放養的野生家鼠進行遺傳分析、無線電發射機和個頭計數，證明t單倍型攜帶者更容易在群體之前切換，或徹底離開穀倉。

它們的遷移概率比正常動物高出50%，這項研究主要集中在有遷移能力的年輕家鼠之間的比較。

自我延續

科學家相信，超基因操縱了老鼠行為，使它進一步擴大繁殖並在家鼠基因庫中得以保存：如果超基因在自己的種群中佔據上風，最後它可能會導致自我清除。例如，當爸爸媽媽都攜帶超基因拷貝時，就很難產生後代。除此之外，如果雌性在同一排卵周期與幾個雄性交配，那麼超基因也很難與正常精子競爭。「另外，在與雌性交配競爭激烈的群體中，如果t單倍型攜帶者比例高，對超基因也相當不利，」Runge解釋。「這就是為什麼超基因攜帶者需要移民並加入具有更好繁殖機會的種群之中。」

這項研究也證實了一個預言：人口越大，遷徙行為越明顯。畢竟這些超基因已經在小鼠遺傳物質中存活了大約200萬年，蘇黎世大學的研究人員正在通過計算機模擬和其他實驗驗證這個假設。

控制入侵

其他研究小組已經開始計劃利用這些超基因控制入侵家鼠。如果動物在本地不受控制地繁衍，它們可能會使整個生態系統失去平衡。因此，研究人員試圖操縱老鼠遺傳物質，使它們不育。初步想法是：利用超基因使不育系在種群中儘快傳播。「在此背景下，我們的目標是開發一種安全可靠的方法來打擊物種入侵。」

原文標題：

Carrying a selfish genetic element predicts increased migration propensity in free-living wild house mice. Published by the Royal Society


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