果蠅贏得了與競爭對手的基因競爭

多虧了查爾斯達(dá)爾文，科學(xué)家們在160多年的時間里接受了自然選擇作為進(jìn)化的驅(qū)動力。

但是辛辛那提大學(xué)的生物學(xué)家米哈爾波拉克說，達(dá)爾文的書《人的后裔》只講述了部分故事。有時候，當(dāng)勝利者戰(zhàn)勝了他的性對手，將基因傳給下一代的追求才剛剛開始。

根據(jù)刊登在雜志上的加州大學(xué)關(guān)于當(dāng)代生物學(xué)的一項(xiàng)新研究，雄性果實(shí)最令人印象深刻。蒼蠅也有超級精子，可以在交配后受精領(lǐng)域贏得比賽。

加州大學(xué)研究了雙頭果蠅，一種來自南太平洋的小紅眼果蠅。雄性前肢有獨(dú)特的“性梳”，深色的鬃毛讓雌性果蠅看起來很有魅力，就像雄性孔雀的色斑鏈一樣?？茖W(xué)家此前發(fā)現(xiàn)，雌蠅更喜歡梳得更結(jié)實(shí)的雄蠅，雄蠅會在交配前用梳子抓住雌蠅的腹部。

加州大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，即使在雌性與其他蒼蠅交配后，最令人印象深刻的性交也與雄性基因競爭的成功密切相關(guān)。而且，即使在UC實(shí)驗(yàn)中通過高精度激光手術(shù)切除男性性梳后，這種競爭優(yōu)勢依然存在。

“這是傳統(tǒng)達(dá)爾文特征和交配后性競爭成功之間的遺傳關(guān)系的第一個有力證明。”波拉克說。“這是一個驚人的聯(lián)系：交配前和交配后的健身。”

達(dá)爾文在1859年的開創(chuàng)性著作《物種起源》中，通過描述“最合適”的動物如何將基因傳給下一代，構(gòu)建了自然選擇的思想。這種適應(yīng)性的特點(diǎn)是鹿角最大，顏色最鮮艷或有保衛(wèi)領(lǐng)地的活力。

波拉克說，但達(dá)爾文的理論是不完整的，因?yàn)樗鼪]有意識到性別選擇在交配期間和交配后仍在繼續(xù)。雌性果蠅是混血兒，經(jīng)常選擇多個伴侶。在這方面，果蠅并不孤單。

波拉克說：“與動物相比，濫交在動物物種中更為常見?！?

生活在原始而適宜的維多利亞時代英格蘭的科學(xué)家們沒有充分考慮微受精種族，這是在幾個成功的追求者交配后開始的。

波拉克說：“你必須考慮達(dá)爾文的社會環(huán)境。”

波拉克說，女性從與多個追求者交配中獲得什么好處并不總是很清楚。但當(dāng)它們這樣做時，交配后的性選擇提供了競爭優(yōu)勢。

“即使在靈長類動物中，這也是顯而易見的。雌性黑猩猩與bo黑猩猩混合在一起，所以雄性有大量的睪丸，可以產(chǎn)生大量的精子，”波拉克說。

“有像大猩猩這樣的物種，雌性是不混合的。銀發(fā)男子被迫實(shí)行一夫一妻制。此外，與黑猩猩相比，它們的睪丸比身體尺寸小得多?！?

Polak說，如果你想知道，人類睪丸的相對大小介于大猩猩和黑猩猩之間。

加州大學(xué)文理學(xué)院生物學(xué)教授波拉克在澳大利亞昆士蘭州進(jìn)行實(shí)地考察后，決定研究這種果蠅。

“我看著這些蒼蠅在水果上交配。在顯微鏡下看，我看到了這些漂亮的性梳。我認(rèn)為這將是一個很好的研究模型系統(tǒng)，”波拉克說。

他說：“性選擇激發(fā)了這些特征，而這些特征被夸大了。”

在他們的研究中，加州大學(xué)的生物學(xué)家從11只連續(xù)的果蠅中手動選擇性別梳最大和最小的雄性，以創(chuàng)建高和低的遺傳系。

2012年至2015年，卡西胡克在波拉克實(shí)驗(yàn)室工作時，她是生物專業(yè)的本科生。這項(xiàng)艱巨的任務(wù)是根據(jù)腿上性梳的大小對幾代雄性果蠅進(jìn)行分類。通過計(jì)算每把梳子上的牙齒數(shù)量，她將性別最大和最小的雄性梳子分開，形成了一個獨(dú)特的基因系。

為了證明雄性黑腹果蠅的性梳對交配沒有生殖影響，研究人員用超精密激光修剪高線雄性果蠅的性梳，模仿低線雄性果蠅的性交。然而，即使雌性先與劣等雄性交配，這些雄性在手術(shù)后繼續(xù)使其卵子受精。

這項(xiàng)研究得到了美國國家科學(xué)基金會的支持。

加州大學(xué)助理教授約書亞貝努瓦是這項(xiàng)研究的合著者。他分析了果蠅的RNA并鑒定了精液基因，這可能為高品系雄性提供了受精優(yōu)勢。

貝努瓦說，“沒有多少研究比這更有趣了?！薄靶?、激光和男子比賽可以形容80年代的大部分動作片?！?

波蘭說，達(dá)爾文提出性選擇理論是為了解釋男性武器的進(jìn)化和奢侈裝飾的展示。但是加州大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，男女之間的斗爭更加復(fù)雜和有趣。

波拉克說：“我們在達(dá)爾文的特征和交配后的階段之間建立了聯(lián)系，達(dá)爾文根本不承認(rèn)這對進(jìn)化至關(guān)重要。

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