前年学习GA的时候曾经想到无性繁殖和有性繁殖的优劣,今天在《环球时报》上看到一篇相同观点的有趣文章。
有性繁殖利于进化(科技大视野)
本报特约记者 奇云
最初在地球上,所有的生物都是进行无性繁殖的。
为什么后来在生物界会发展出有性繁殖的方式?这种方式有什么好处呢?一项新的实验证实,有性繁殖是有益的,它能够加速生物进化的过程。英国《自然》
杂志近期发表了这一研究成果。
从酵母身上找到线索
从生物进化的角度看,性对于生物体本身似乎并不是一件什么好事。对于雄性来说,他们要花费大量的时间和精力去寻找和讨好配偶,或为求偶而战,弄得伤痕累累乃至有生命危险;对于雌性来说,有性繁殖的结果使她们的基因只能有一半传给下一代,而来自雄性的另一半未必就很优秀。科学家一直纳闷,生物为何
要从事性活动呢?19世纪,德国生物学家奥古斯特·魏斯曼提出,有性繁殖有助于加快自然选择进程,可以让好的基因更快地在群体中传播,让坏基因更快消失。性对物种有利,所以值得努力去做。但这一理论一直缺乏有效的检验。而最近,新西兰奥克兰大学生物学院的马修·戈达德教授与英国帝国理工学院的同行们合作,成功地用基因改造后的酵母进行了这项实验。
酵母是一种单细胞生物,它的繁殖方式有无性繁殖和有性繁殖两种。戈达德小组的科学家们利用基因修饰技术对酵母细胞进行改造,培养出了一种丧失有性繁殖能力、只能进行无性繁殖的酵母。
实验发现,在生存压力不大的环境中,普通酵母和改造后的酵母生长速度相同。但如果提高温度、向培养基中加盐,使生存环境变得恶劣,有性繁殖的酵母就比无性繁殖的那些生长得更快。研究者认为,有性繁殖酵母会更快地重组基因,帮助生物更快地适应新的环境。这是首次实验证实性行为有益于进化。
有性繁殖产生变异
新的研究或许能够证实性对于适者生存上所发挥的作用。
但性的起源仍是生物学中最大的谜团之一。在性出现之前,生物通过无性繁殖也能够很好地生存繁衍,并不需要其它同类的帮助。这样的现象在今天的植物界中仍然常见,如海绵和海葵,扁形虫等低等动物都是无性繁殖。
有性繁殖的主要特色是产生变异,这有助于进化速度的加快。也幸亏如此,人类才得以出现。因为无性繁殖提供的是一种步伐缓慢的进化方式,全然依赖于偶然的变异来达到改变目的,它会限制种群适应恶劣的环境变化的能力。这就像是一趟进化的“慢车”,可能永远不会达到产生人类这一站。
有性繁殖减慢进化
不过,并非所有人都认同“性行为有益于加速生物进化”的观点。反对派观点认为,进化会淘汰掉将来可能有利但现在有害的基因。而有性繁殖恰恰会保护这些暂时“坏”的基因。由此推定,有性繁殖的作用不是加快进化,恰恰是减慢进化。生物观察也表明,在复杂多变的生态环境中,有性繁殖有明显优势;而在贫瘠简单的生态环境中,无性繁殖更能适应。▲
摘自凤凰网
选宇航员要看基因?
2005年10月11日 13:56
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据全国政协委员、中国工程院院士、“神六”飞船总设计师戚发韧此前向媒体透露,目前我国神六飞船已经完成组装,14名航天员正在分组进行适应性训练,最终将选拔两名航天员在“秋高气爽”的时候,执行神六飞船任务。
哪两名航天员才是这14名候选航天员中最适合担任这次任务的呢,他们应该具备什么样的体能条件呢?近日记者看到在《遗传学报》上发表的文章“体能与遗传”,那么选拔宇航员是否也需要考虑遗传因素?带着这个问题,记者采访了文章的作者、中科院遗传与发育生物学研究所金锋博士。
金锋博士向记者介绍说,在环境和训练条件大致相同的情况下,不同个体在健康、体能、领悟力以及可训练性方面都存在明显差异,其中的很多差异已经证明来自基因。赛马就是一个最好的例子:为什么有的马就能做各种竞跑和竞技等极限运动,有些则不能,除了身高腿长以外还有很多先天因素,那就是遗传。欧洲和美国参赛的马匹都是严格的人为遗传选择的优势竞技动物。他说,研究已经发现人类的很多能力都与自身的部分先天因素有关,人类在随机婚配的状态下会出现各种不同基因类型的组合,确实有些个体可能通过随机组合而集很多分子优势于一身。因此在综合健康和体能评判的基础上关注航天航空员、潜水员等等的相关基因十分必要。
金锋博士说,具有特殊体能的个体,比如具有航空航天、无保护装置潜水、超极限生存等特殊环境的适应能力、具有爆发性和持久性的运动能力以及超常的疲劳恢复能力等都与人体的某些基因的表现型有关。研究表明,仅在2004年为止科学家关注的与体能相关的基因和位点已经超过70个。其中某些基因和位点已经有比较可靠的证据证明其与体能相关。
金锋博士举例说,国外学者的研究发现,编码血管紧张素转化酶的基因ACE的不同等位基因型可能对于有氧运动能力有明显的影响。有人对1906名健康男性和25名优秀登山运动员进行了对比调查,结果发现这些人中具有非缺失型的比例远大于普通健康人。更为令人惊讶的是在登上过8000米以上高峰的15名顶级登山选手中,竟然无一人是ACE基因缺失型。
金锋博士最后说,分子人类学确实应该作为特种人才选拔的一个重要补充。因为这些人往往承担重大使命,对于国家财产和个人的生命安全都有举足轻重的影响。从以人为本的角度出发,为这些特殊人才作分子遗传学的检测,不仅可以节约大量培训经费和宝贵时间,同时也是对特殊人才本身生命财产的尊重。(中国军网 施剑松)


