2003-11-22 15:58:23Gene Ng@UC Davis

性的好處

進行有性生殖的線蟲之後代,有較高的發育可塑性,能改變性別和遺傳組成以渡過艱難時期。

線蟲(C. elegans)對現代生物學研究非常重要的貢獻,牠造就了2002年的三位諾貝爾獎得主。線蟲有兩種性別,一種是只有一條X染色體的雄性,另一種是有一對X染色體的雌雄同體的。後者可以自體受精,或和另一隻雄性交配。令生物學家非常感到困惑的是,即然有了雌雄同體的線蟲,那麼雄線蟲還有什麼前途可言?

製造出多餘的雄蟲,根本就是在減緩整個族群的生長速度。換句話說,有性生殖的族群似乎註定會被無性生殖族群的蟲海戰術給淹沒。

可是威斯康辛大學的遺傳學家Elizabeth B. Goodwin指出,正是線蟲會提供我們這個問題的漂亮答案。雖然科學家告訴了我們,性對產生新的遺傳組合,或者防止有害突變的累積,是很有效的。可是Goodwin認為,這些理由還不足以解釋性對個體的短期益處是什麼。

為了尋求進一步的解答,Goodwin等人設計一個實驗讓線蟲挨餓,並讓牠們活在細菌的代謝產物當中。結果他們觀察到環境的轉變讓有性生殖的雌雄同體的線蟲後代,很快地失去了一條X染色體,並且同時轉換性別。不過染色體的遺失和性別轉換的關係還未明。

Goodwin等人認為性別的轉換是為了增加存活率,因為雄蟲更能夠有效對抗環境化合物的改變,並且能夠游得更遠以覓食。可是自體受精的雌雄同體線蟲之後代,卻無法進行該性別轉換。

Goodwin表示,他們的結果顯示有性生殖給予了更大程度的發育可塑性。這告訴了我們,為什麼線蟲能夠以及需要讓雄蟲繼續存在。

原學術論文:
V. Prahlad, D. Pilgrim & E. B. Goodwin. Roles for Mating and Environment in C. elegans Sex Determination. Science Nov 7 2003 302: 1046-1049.

--參考來源:
EurekAlert! (11/06/2003) -- Sex a necessary evolutionary commodity, new study shows
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2003-11/uow-san110303.php

EurekAlert! (11/06/2003) -- Sex in the soil
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2003-11/uoa-sit110403.php

圖中是線蟲(C. elegans),摘自http://www.biol.sci.kobe-u.ac.jp/labs/sakamoto/research/elegans.html


本文原刊登於SciScape:
http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=1320