19世纪初，法国博物学家让-巴蒂斯特·拉马克提出了一种进化论，认为生物体在其一生中获得的适应性可以遗传给后代。根据拉马克的说法，例如，现代长颈鹿的长脖子据称是由于其祖先不断伸长而形成的。尽管在19世纪上半叶受到广泛赞扬和推广，但在下半叶，这一理论受到了彻底的审查和驳斥。
然而，两百年后，研究已经循环回来了。科学家们上个月在《发育细胞》杂志上报道称，亲代对环境的适应性反应不仅可以代代相传，甚至可以决定进化的进程——至少在某些线虫中是这样。
近年来，秀丽隐杆线虫已成为遗传学家最喜爱的线虫。它是一种非常小的线虫，生命周期只有三天。它还是雌雄同体（androdioecious），这意味着它的后代可以是雄性或雌雄同体。雌雄同体线虫既能产生精子也能产生卵子；在它们生命的大部分短暂时间内，它们都能方便地进行自 fertilize。然而，随着精子储备的耗尽，秀丽隐杆线虫会释放信息素来吸引雄性线虫进行异体受精（人类更熟悉的受精类型）。
加州大学圣巴巴拉分校发育生物学家乔尔·罗斯曼（Joel Rothman）表示，近年来的一些新研究发现，在秀丽隐杆线虫等线虫中，亲代的经历可以传递多达100代。罗斯曼没有参与这项新研究。“拉马克在谈论获得性状的遗传时，他的假设（和解释）肯定很天真，”他说。“但现在我们意识到，他在某种程度上确实是正确的。”
担心的线虫
以色列特拉维夫大学的遗传学家奥德·雷查维（Oded Rechavi）长期致力于研究环境变化如何影响秀丽隐杆线虫的基因功能（或“表观遗传学”）。在他们最新的实验中，他和他团队的一个大问题激发了他们的研究：当线虫几代人都处于持续的环境压力下时，它们的后代如何进化？
为了找出答案，他们将在实验室中将线虫饲养在华氏77度（约25摄氏度）的环境下——这个温度对这些小小的线虫来说只是勉强能忍受。然后，团队坐下来，仔细观察了几代。雷查维说：“在这些线虫中，你甚至可以在短时间内观察到十代以上，因为下一代只需要三天。”
几代之后，研究人员发现，后代的行为与压力过大的亲代非常相似：雌雄同体后代大部分生命都进行自 fertilize，只在后期进行异体受精。但经过近十代的压力暴露后，团队注意到后代却急于繁殖——它们分泌吸引雄性的信息素，并在生命早期就进行异体受精。
这些线虫显然不知道这种快速的异体受精是否会奏效，但这是它们最好的选择。罗斯曼解释说，这些受压迫的线虫将这种策略传给了它们的子孙后代，几乎就像在说：“伙计们，我们受过压力。除非你们有其他消息，否则出去交配吧。我们得把事情搞定。”
应负责的生物分子
在深入研究这种行为变化的细胞机制后，雷查维和他的团队找到了罪魁祸首的生物分子：小核糖核酸（small ribonucleic acids）。小RNA由线虫体内的每个细胞分泌，但其重要功能之一是调控精子基因。研究人员发现，在较高温度下，控制精子基因的小RNA功能不佳。雷查维说，由于这种缺陷，“它们可能无法很好地使自己的卵子受精，所以它们开始更早地产生吸引雄性的信息素。”
想知道为什么线虫要等几代才做出改变？雷查维推测，线虫的生物体内必须先积累某种东西：“也许可遗传的小RNA库中的紊乱程度如此之大，以至于它跨越了某个阈值。”
中国科学技术大学分子遗传学家、未参与该研究的光寿宏（Shouhong Guang）称这项研究工作非常出色。事实上，这些发现可能会重塑我们对雌雄同体行为在动物进化中作用和机制的理解。“每个物种选择其繁殖策略的方式，将决定该物种在数百万年的进化过程中，能否在动物界增加其自身的基因拷贝数，”光寿宏说。
尽管事情尚未完全明朗，但有很多令人兴奋的方面。雷查维说，就像19世纪的数学家和生物学家格雷戈尔·孟德尔通过研究豌豆植物发现了各种遗传规律一样——远远早于科学了解DNA或染色体——“简单的模式生物通常会提供第一手证据。”
当然，表观遗传学及其对人类进化的影响的前景也令人着迷。雷查维希望这种机制也能在人类身上得到保留，“但我们必须明确地说，目前我们不知道，”他说。
与此同时，罗斯曼即将迎来他的第二个孙子/孙女，他补充说，“我过去的生活经历可能会（在生物学上）如何影响他们”这个想法让他感到不寒而栗。
