东非大湖中鱼类繁多——特别是被称为慈鲷的一种鱼类。仅在维多利亚湖,您就可以找到 500 多个物种。这些物种颜色各异,以多种不同的方式生存——吸食其他慈鲷的眼球,刮食岩石上的藻类等等。奇怪的是,东非大湖是地球上最年轻的湖泊之一。据估计,维多利亚湖在 15,000 年前还是一个干涸的湖床。所有这些多样性都在很短的时间内进化而来。因此,东非慈鲷不仅仅是漂亮的鱼。它们是进化的自然实验——特别是动物和其他生物爆发成新形式的能力的实验。在生命的历史中,这些适应性辐射已经发生过很多次,规模也各不相同。例如,所谓的寒武纪大爆发发生在 5.3 亿年前,当时出现了许多不同种类的动物,包括我们最早的脊椎动物祖先。在《美国国家科学院院刊》的早期版本中,日本生物学家指出了慈鲷爆发的一个因素:将一个基因转化为多个蛋白质。一个基因对应一个蛋白质的规则是旧分子生物学中心法则的核心,但近年来,人们越来越清楚地认识到,基因组的运作方式远比这复杂得多。当基因的 DNA 转化为 RNA 模板时,基因的不同片段可以拼接在一起以创建不同的序列。通过选择性剪接,您可以从同一个基因获得数百甚至数千种不同的蛋白质。日本生物学家研究了 hag 基因,该基因负责慈鲷中的色素模式。他们在非洲河流慈鲷中发现了三个不同版本的 hag RNA,这些慈鲷的多样性相对较低。相比之下,大湖区的慈鲷有两到三倍的版本。研究人员指出,创造新的选择性剪接只需要很少的进化变化。他们提出,选择性剪接为慈鲷创造了显着的新颜色模式提供了一种快速的方法。对于慈鲷来说,色素是性成功的关键,因此向鱼类种群添加新颜色可以迅速将其分成仅相互交配的较小种群。从那里,就可以很快地产生新物种。当人类基因组计划发现基因数量出奇地少时,选择性剪接在三年前进行了大众媒体首次亮相。如果我们只有果蝇的两倍基因,我们怎么可能比果蝇复杂得多?选择性剪接似乎是显而易见的答案——我们必须从我们的基因中产生更多的替代蛋白质。但是随后的论文,比如这一篇,未能找到复杂性和选择性剪接之间的相关性。这并不意味着选择性剪接在进化中没有发挥重要作用——科学家们只需要小心地寻找进化的正确方面才能看到它的作用。
广告













