研究人員對(duì)一種小而無(wú)性的、1800萬(wàn)年前的蠕蟲(chóng)進(jìn)行了測(cè)序，該物種在無(wú)性繁殖的情況下存活了下來(lái)。

無(wú)性生存幸存者

這是研究團(tuán)隊(duì)首次對(duì)約1800萬(wàn)年前的一種微小無(wú)性繁殖的蠕蟲(chóng)進(jìn)行測(cè)序。這項(xiàng)工作證實(shí)了這一物種是已知的最古老的無(wú)性動(dòng)物物種之一。該研究也解釋了這種蠕蟲(chóng)是如何“逃過(guò)”死亡的，在無(wú)性繁殖生物身上我們通常會(huì)看到進(jìn)化的力量。

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“科學(xué)家們一直試圖弄明白為什么一些動(dòng)物在沒(méi)有性行為的情況下能夠存活數(shù)百萬(wàn)年，因?yàn)檫@種嚴(yán)格的長(zhǎng)期禁欲在動(dòng)物世界是非常罕見(jiàn)的?！奔~約大學(xué)生物學(xué)教授、合著者大衛(wèi)·惠奇（David Fitch）在一次新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)道?！斑@一現(xiàn)象對(duì)理解進(jìn)化遺傳學(xué)意義重大，因?yàn)樗c廣泛接受的觀點(diǎn)背道而馳即：“有性生殖是消除有害突變和適應(yīng)環(huán)境變化的必要條件。”

遺傳父母雙親基因的副本通常是動(dòng)物的良好保險(xiǎn)；因?yàn)檫@能預(yù)防可能有害的突變的積累，這是一種稱為互補(bǔ)的過(guò)程。

“從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，通過(guò)性交產(chǎn)生后代可以隨著時(shí)間的推移適應(yīng)不斷變化的條件，因?yàn)樗ㄟ^(guò)基因重組產(chǎn)生變化，”惠奇在發(fā)布上這樣解釋。然而，由于這種重組并不是在無(wú)性繁殖的物種中發(fā)生的，所以它們往往會(huì)迅速滅絕。因此，在生物學(xué)中，一些無(wú)性繁殖的動(dòng)物是如何存活了這么多年的，這一直是個(gè)謎。”

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新測(cè)序的蠕蟲(chóng)Diploscapter pachys，是一種小型的、透明的、無(wú)性的、自由生活的蛔蟲(chóng)(也稱為線蟲(chóng))。它與秀麗隱桿線蟲(chóng)（一種常用于生物醫(yī)學(xué)研究的性生物）密切相關(guān)。該團(tuán)隊(duì)使用DNA衍生出了D. pachys的譜系，并發(fā)現(xiàn)大約在1800萬(wàn)年前，它起源于一群完全無(wú)性繁殖的物種。

克隆建立生存

當(dāng)研究小組調(diào)查了D. pachys如何更緊密地繁殖時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)為防止重組該生殖細(xì)胞制造過(guò)程已被改變——這在許多其他無(wú)性生物體中很常見(jiàn)?！盎旧希@些動(dòng)物過(guò)去正在克隆自己，”惠奇在新聞發(fā)布會(huì)上講道。

此外，科學(xué)家們驚訝地發(fā)現(xiàn)，D. pachys克隆只含有一對(duì)染色體。像這樣的單染色體在高等生物體中極其罕見(jiàn)；事實(shí)上，只有另外兩種已知的動(dòng)物物種有單對(duì)染色體。即使是非常相似的物種，例如秀麗隱桿線蟲(chóng)，也有5到7條染色體。

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接下來(lái)，該小組對(duì)D.pachys的基因組進(jìn)行了測(cè)序。他們旨在測(cè)試單個(gè)染色體的結(jié)構(gòu)，看看它是否會(huì)隨著其他染色體的消失而出現(xiàn)，或者是否實(shí)際上由多個(gè)祖先染色體融合在一起。結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)D. pachys跳過(guò)減數(shù)分裂（細(xì)胞學(xué)術(shù)語(yǔ)）——這是一個(gè)性生物將其染色體減半并產(chǎn)生配子以及重組的過(guò)程。相反，蠕蟲(chóng)將其祖先的六條染色體融合到單個(gè)染色體中，無(wú)性地保持高遺傳多樣性。

因此，它的長(zhǎng)壽之謎似乎在很大程度上得以揭開(kāi)：D. pachys通過(guò)維持遺傳變異并與之互補(bǔ)，克服了無(wú)性繁殖的缺點(diǎn)?！被萜娼忉屨f(shuō)?！爸S刺的是，這是通過(guò)確?；蚩截愔g沒(méi)有重組來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如果有的話，基因拷貝之間的差異可能會(huì)消失。事實(shí)上，D. pachys已經(jīng)擺脫了在有性生物體中重組機(jī)制所需的幾種基因。”

研究這些結(jié)果可以幫助科學(xué)家更深入地了解無(wú)性繁殖，并可能對(duì)未來(lái)的人類生殖產(chǎn)生影響。這項(xiàng)工作可能會(huì)讓我們了解到，人類有一天會(huì)創(chuàng)造出一種能夠代代相傳的克隆體，在物種層面上避免死亡和滅絕。

作者：Karla Lant

原創(chuàng)編譯：梓色揚(yáng)光

原文鏈接：https://futurism.com/scientists-just-sequenced-an-18-million-year-old-species-that-cloned-itself/

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