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  龙虎网讯 为了避免被鸟吃掉,蝴蝶有各种保护手段,包括把自己“变”成鸟类讨厌的“肉”。按照达尔文的解释,这种自我保护功能,是自然选择的结果。不过,法国国家科学研究院和英国埃克塞特大学的一组科学家,对蝴蝶如何完成这种改变进行了追踪。在他们看来,这种模仿变形金刚的功能,来自蝴蝶自身某个“基因开关”。这一研究结果,发表在昨天的《自然》杂志上。

  蝴蝶体内有“基因开关”

  枯叶蝶,它们停歇在树枝上,像一片片枯树叶,行人常把它当作枯叶,当人用手碰它,它却一抖身体,向空中飞去了,并不像枯叶那样飘落到地上;尺蠖歇息在树枝上,粗粗一看,宛如树枝;竹节虫体态如同竹节,停留在竹枝上,也叫人难以分辨……这种拟态怎么来的呢?

  按照传统的观念,这种生物的适应能力,是经过漫长的自然选择、繁殖、定向形成的。这组科学家对生活在亚马孙雨林里一种袖蝶的脱氧核糖核酸进行了排序,最终发现决定这种蝴蝶产生翅膀样式及颜色的基因密码。他们的研究表明,有一个“超级基因”决定了这一切。它包含控制翅膀性状的所有基因,是引起蝴蝶适应行为发生的“热点”,它包括多达百种的翅膀颜色、图案。“这个基因在生物体内广泛存在,比如十字花科类植物的形状,以及蜗牛壳的图案等都是它来决定。”负责领导这项研究的马修·杰森博士说。

  不过,这种袖蝶有另外一种功能,它能把自己翅膀上的颜色和图案,模仿成其它蝴蝶的模样。“至少有三种方式,其中一个就是装扮成另外一种袖蝶,这种蝴蝶能够释放鸟类讨厌的臭气,是鸟类非常讨厌的蝴蝶,根本不会触碰。”这两种蝴蝶放在一起,你几乎辨别不出来它们有任何差异。所以,“作为伪装,可以防止自己被捕捉。”

  蝴蝶是昆虫界的“变形金刚”

  马修·杰森认为,“蝴蝶是昆虫世界的变形金刚。”实际上,有关生物自我保护来自自然选择还是基因突变,有一个椒花蛾的经典例子。过去,人们一直以为,椒花蛾的“黑化”来自它们适应环境破坏的结果。因为19世纪的英国,工业革命严重污染了自然环境,原来白色的胡椒蛾为了和树叶“掩护”成一色,不被鸟类发现,翅膀才由白色逐渐变成了黑色。

  不过,在今年4月的《科学》杂志上,利物浦大学的科学家发现,在英国80个不同地点搜集来的椒花蛾都共享某段关键的基因标记,这表明,著名的“黑化”突变仅与基因中的某点相关,突变仅发生了一次就形成了黑化椒花蛾。这组科学家认为,在1848年曼彻斯特首次发现黑色翅膀椒花蛾之前的很短时间内,黑化突变才发生。因此,所谓椒花蛾“工业黑化”现象,是由不久前的一次基因突变引起的,是一蹴而就而不是反复进化。

  除此之外,在一种名为“巴比略-达当”的非洲凤蝶身上,科学家还找到一种能够拥有上万种翅膀样式及颜色的非洲凤蝶,并且发现了对这种蝴蝶起决定作用的“转换基因”。“转换基因”的发现,也证明蝴蝶很有可能是以跳跃方式进化的。

  蝴蝶的适应完全来自基因?

  通过改变蝴蝶的基因,它就能一下子变成另外一种蝴蝶吗?虽然这听上去不可思议,但南京晓庄学院生命科学系蝶类专家李朝晖教授告诉记者,“这是从基因水平上解释生物内因的适应,是对生物适应解释的一种补充。”他说,“任何生物的适应,都是生物内因与外因相作用的结果。”

  据介绍,外因是环境的定向选择、内因是不定向的变异。因为生物在一定的生活环境,就适应拥有一定特性的类群。比如说,喷洒了农药,活下来的害虫往往是抗药能力强的,所以它是定向的。至于为什么是外因,就很清楚了变异的特点有很多,其中相关的两条是:多向性、随机性。变异的本质是基因和染色体的变化,这些都是分子或者细胞水平上的变化,几乎完全出于偶然,会变成什么样,对个体有什么影响,在表现出性状之前无从得知。所以它是不定向的,是生物进化的内因。

  “这个发现是个启发,会吸引更多的学者发现更多的有趣的结果。”李朝晖认为,生物的魅力在于多样性,基因控制也是如此。而掌握更多的基因表达,就能帮助更多的蝴蝶。

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channelId 1 1 科学家发现蝴蝶会“变形” 1 为了避免被鸟吃掉,蝴蝶有各种保护手段,包括把自己“变”成鸟类讨厌的“肉”。按照达尔文的解释,这种自我保护功能,是自然选择的结果