科學(xué)家們首次對(duì)水熊蟲的全部基因進(jìn)行測序,發(fā)現(xiàn)這種奇怪的微型生物擁有的外來基因?yàn)槠駷橹谷祟愌芯窟^的動(dòng)物中最多。它體內(nèi)有六分之一的基因偷自其它物種。
水熊蟲這種極小的水生生物平均剛過1毫米長,它是唯一一種能在殘酷的太空環(huán)境中活下來的動(dòng)物。它能承受的溫度范圍在比絕對(duì)零度略高至比沸點(diǎn)略高之間,能承受極大的壓力和輻射,在沒有水和食物的情況下它能存活十年時(shí)間。基本來說,它是無法被殺死的,現(xiàn)在科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)它的基因像它一樣奇怪。
以非傳統(tǒng)復(fù)制方式獲得基因的方法被稱作基因水平轉(zhuǎn)移。它偶爾會(huì)發(fā)生在人類和其它動(dòng)物之間,通常是人體與病毒交換基因的結(jié)果。但大部分動(dòng)物的外來基因占它們總體基因的比例不超過百分之一。在水熊蟲之前,輪蟲(另外一種水生生物)被認(rèn)為是擁有最多外來基因的生物,其外來基因占它整體基因數(shù)目的百分之八至百分之九。
新研究顯示水熊蟲約有6000種基因來自其他物種,占它整體基因數(shù)目的百分之十七點(diǎn)五。
北卡羅來納州的Bob Goldstein是研究的共同作者,他說:“我們以前從來都不知道有動(dòng)物能擁有這么多外來基因,我們只知道許多動(dòng)物會(huì)獲得外來基因。”
那么水熊蟲體內(nèi)的外來基因來自何方?研究發(fā)現(xiàn)它的大部分外來基因來自細(xì)菌,也有來自植物、真菌和古菌的基因。這么多樣化的基因使得水熊蟲能夠在極端環(huán)境下生存。
Thomas Boothby是研究人員之一,他說:“能在極端環(huán)境下生存的動(dòng)物們通常擁有外來基因,細(xì)菌的基因也比動(dòng)物的更容易承受壓力。”
研究團(tuán)隊(duì)尚未調(diào)查這種偷基因的過程如何發(fā)生,但他們假定它是水熊蟲一種極端生存機(jī)制之一導(dǎo)致的結(jié)果。水熊蟲在體內(nèi)水分僅剩百分之三的時(shí)候仍能存活,它們被再水化的時(shí)候會(huì)再活過來。
當(dāng)水熊蟲被脫水的時(shí)候,它們的DNA會(huì)分解成小片段。當(dāng)它們的細(xì)胞再水化時(shí),其細(xì)胞核暢通無阻,允許DNA和其它分子通過。這意味著在水熊蟲快速重組自己基因的時(shí)候,它們可能會(huì)不小心撿到其它有機(jī)體的基因。
這是一個(gè)隨機(jī)的過程,得以延續(xù)的基因能夠幫助其它動(dòng)物生存。要想知道水熊蟲究竟如何獲取外來基因,科學(xué)家們還需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。該研究讓人們從全新的視角看到的生命進(jìn)化的過程。
該研究被發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊上,它將對(duì)醫(yī)學(xué)和藥物研究提供有用的信息。
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