面對(duì)高溫和食物缺乏等惡劣環(huán)境生物的后代會(huì)出現(xiàn)更多基因變化，這能讓這些后代能更好應(yīng)對(duì)未來(lái)生存威脅，增加生存機(jī)會(huì)。研究發(fā)現(xiàn)，母果蠅生病后生產(chǎn)的后代會(huì)出現(xiàn)更多基因變化。這一研究2015年8月14日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，這符合上述這個(gè)被認(rèn)可的生物學(xué)原理。曾經(jīng)有人提出，細(xì)菌和寄生蟲(chóng)感染或許也能產(chǎn)生類(lèi)似效應(yīng)，但過(guò)去只有間接證據(jù)。
北卡大學(xué)生物學(xué)家Nadia Singh小組用多種菌株感染雌性黑腹果蠅，但讓這些果蠅能存活到交配和生育，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些感染細(xì)菌的果蠅生產(chǎn)的后代染色體之間會(huì)出現(xiàn)更多基因交換重組。這種變化出現(xiàn)在受精過(guò)程，因?yàn)槭芫笤俑腥炯?xì)菌不會(huì)出現(xiàn)這種改變。細(xì)菌感染為什么能導(dǎo)致更多DNA交換的具體原因目前還不清楚。Singh說(shuō)，這種改變出現(xiàn)在受精卵內(nèi)，所以不會(huì)是因?yàn)楹蟠m應(yīng)感染發(fā)生的改變?；蛟S在感染期間產(chǎn)生卵子時(shí)可能會(huì)發(fā)生某種不知道的變化，而這種改變讓卵子更容易受精產(chǎn)生胚胎。這正是Singh小組將來(lái)研究的重點(diǎn)。
Singh說(shuō)，研究zui令人驚訝的發(fā)現(xiàn)是，當(dāng)果蠅幼蟲(chóng)被寄生蜂Leptopilina clavipes感染時(shí)，這些寄生蜂能把卵產(chǎn)在果蠅的幼蟲(chóng)體內(nèi)腔，除非果蠅的免疫系統(tǒng)能將這些寄生卵破壞，否則這些寄生蜂幼蟲(chóng)能將果蠅幼蟲(chóng)吃掉爬出來(lái)。即使果蠅在幼蟲(chóng)階段之前被寄生蜂感染，此時(shí)果蠅的卵巢*沒(méi)有發(fā)育，仍然發(fā)現(xiàn)其后代發(fā)生更多遺傳變異。
幼年階段的感染引起后代基因重組的信號(hào)系統(tǒng)仍然不清楚。巴斯大學(xué)生物學(xué)家Nick Priest是研究應(yīng)激影響后代基因改變的學(xué)者。Priest認(rèn)為但研究給人們深入理解生命進(jìn)化的基礎(chǔ)提供了重要基礎(chǔ)。
Priest指出，果蠅父母都可能存在對(duì)抗感染的基因，基因重組能增加后代產(chǎn)生抗感染基因的幾率，這樣的策略能讓果蠅應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)保存基因。Priest說(shuō)，那些患病zui嚴(yán)重的果蠅，也是與感染抗戰(zhàn)zui多經(jīng)歷的果蠅，可能有更多機(jī)會(huì)產(chǎn)生基因交換。這正是將來(lái)研究的重點(diǎn)。
母蒼蠅誰(shuí)擅長(zhǎng)對(duì)抗感染,神父指出,有更大的概率,強(qiáng)壯的免疫系統(tǒng)傳遞給他們的后代——這意味著這些后代可以運(yùn)行失去有利的基因通過(guò)基因重組的風(fēng)險(xiǎn)。所以牧師預(yù)計(jì),這是zui“蒼蠅——那些努力對(duì)抗感染——這將是zui容易混淆他們的后代的基因。“這是下一個(gè)重要考驗(yàn),"他說(shuō)。
Singh說(shuō)，這種現(xiàn)象不應(yīng)該只發(fā)生于果蠅，可能具有普遍性意義。我們希望了解其他物種是否也存在類(lèi)似情況，這代表一種全新的父母經(jīng)歷影響子代健康的遺傳方式。