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腸道細菌也能分化物種
閱讀：339 發(fā)布時間：2013-7-24如何創(chuàng)造一個新的物種呢？將相同種類的動物放到互相隔絕的島嶼上，并任其發(fā)展很多代。經(jīng)過一段時間，每組動物都已經(jīng)適應(yīng)了新環(huán)境，而且相互隔絕的兩個種群的基因組會變得十分不同。如果將這些動物重新引入相同的棲息地，它們再也不能成功繁殖。于是，一個物種就變成了兩個。然而，一項新研究顯示，DNA并不是*決定種群分離的因素：一些種群會由于腸道細菌的不同而分化。
美國紐約羅徹斯特大學(xué)生物學(xué)家John Werren稱，該成果“是重要的，且可能是開創(chuàng)性的?？茖W(xué)家已經(jīng)研究物種形成課題很多年，而它開辟了全新的一面”。
新研究包含三種不同種類的寄生金小蜂，它們是在蒼蠅繭中產(chǎn)卵并使后代寄生在宿主中的小昆蟲。其中兩種金小蜂——Nasonia Giraulti和Nasonia Longicornis是近親，而第三種Nasonia Vitripennis在100萬年前就與前兩個種群分離了。當(dāng)科學(xué)家將Nasonia Giraulti和Nasonia Longicornis配對后，大多數(shù)后代都存活了下來，但是當(dāng)它們分別與Nasonia Vitripennis配對時，幾乎所有的第二代雄性幼蟲都死亡了。
納什維爾范德比爾特大學(xué)生物學(xué)家Seth Bordenstein和Robert Brucker懷疑，該死亡率不只是由于不兼容的DNA。他們知道，Nasonia Vitripennis的腸道細菌不同于其他兩個物種，他們懷疑這些微生物會在后代的死亡中起作用。
的確，科學(xué)家使用無菌食物培養(yǎng)沒有腸道細菌的金小蜂，Nasonia Vitripennis和Nasonia Giraulti配對的幾乎所有后代都存活了。而當(dāng)科學(xué)家將細菌重新引入無菌金小蜂體內(nèi)后，它們第二代后代的大多數(shù)都死亡了。該研究報告發(fā)表在7月18日出版的《科學(xué)》雜志上。
Werren表示，生物學(xué)家現(xiàn)在可以開始考慮雙親的基因如何與后代的微生物不相容。例如，一些雙親的基因會促使免疫系統(tǒng)遏制一些腸道細菌，如果沒有這些基因，腸道細菌可能會使動物患病甚至死亡。
Bordenstein的想法更進一步。他稱，生物體體內(nèi)寄生的微生物的基因?qū)M化的重要性與生物體自身基因是一樣的，它們一起被稱為“同質(zhì)基因”。但Werren并不同意，他認為，腸道中的微生物與更大的生物體相互作用，正如自然界中相互作用的其他生物體，例如捕食者和獵物。“它們并沒有作為一個單元而共同進化，那我們?yōu)槭裁匆阉鼈兎Q為一個基因組呢？”
德國康斯坦茨大學(xué)進化生物學(xué)家Axel Meyer對于腸道微生物是否對物種形成有重大作用持懷疑態(tài)度。他表示，該論文“令人興奮，但是各物種的微生物組（生物體內(nèi)微生物的集合）的形成存在巨大的生物學(xué)差異”。他說，因此關(guān)于是否有更多腸道細菌分化物種的例子，是個開放性的問題。Werren認為會有更多例子，“我的直覺告訴我這將是很普遍的”。