盲洞穴魚的奇怪進化

□ 吳 越

我們知道，生物進化主要是因為生物體內(nèi)的基因發(fā)生了突變，也就是說，是基因突變促進了生物的進化。

現(xiàn)在看來，這個理論不完整。這是科學家研究盲洞穴魚等生物的進化得出的結(jié)論。

不同于基因突變的另一種變異

生活于墨西哥地下洞穴的一種魚，在過去數(shù)百萬年的進化中失去了眼睛。因為保持視力需要消耗大量的能量，而丟掉眼睛對于生活在黑暗中的它們倒是一個很大的競爭優(yōu)勢。

不過奇怪的事情還在后頭。

科學家原先推測，這些魚可能是身上幾個涉及眼睛發(fā)育的關(guān)鍵基因發(fā)生突變，導致無眼的，但經(jīng)過檢查后卻發(fā)現(xiàn)，那幾個基因的DNA序列本身并沒有變化。

這是怎么回事呢?涉及眼睛發(fā)育的基因沒有突變，眼睛卻沒有了，這其中必有原因。經(jīng)過科學家深入研究，發(fā)現(xiàn)這種魚決定眼睛發(fā)育的基因被一種叫“甲基”的分子纏住了，失去活性，不起作用了，所以洞穴魚的眼睛沒有得到正常發(fā)育。科學家把這個過程叫基因的甲基化。

接著讓科學家迷惑不解的是，洞穴魚一代一代都是瞎子，這又是為什么呢？

我們原先認為，只有基因突變才可遺傳的，但是在盲洞穴魚和其他許多例子中我們卻發(fā)現(xiàn)，即使基因沒發(fā)生任何突變，基因的甲基化也可以代代相傳，這一現(xiàn)象被稱為“表觀遺傳”。洞穴魚一代一代都是瞎子，就是基因的甲基化被遺傳的結(jié)果。

拉馬克的進化論復活了

更趣的是，基因會不會被甲基化，哪些基因會被甲基化，這些都是由環(huán)境（或者說后天因素）決定的。這一點為什么有趣呢?你們想必在中學生物課上學過，早在達爾文之前，法國博物學家拉馬克曾經(jīng)提出過一種進化觀點，認為一個個體可以把后天獲得的特征遺傳給后代。最著名的就是“長頸鹿為了吃高樹上的葉子，拉長了脖子，然后又把長脖子傳給后代”這個例子。

后來，達爾文的進化論提出之后，拉馬克的學說就銷聲匿跡了。達爾文的進化論認為，可遺傳的只是個體本身的變異，環(huán)境的作用是不能遺傳的，環(huán)境只起到選擇的作用：長頸鹿之所以進化成長脖子，是因為那些本來擁有短脖子變異的長頸鹿都被自然淘汰了，只剩下了擁有長脖子變異的長頸鹿。

可是現(xiàn)在，表觀遺傳現(xiàn)象卻告訴我們，后天得來的特征或者環(huán)境的影響，也是可以直接遺傳的。用一句形象的話說“爺爺吃了酸葡萄，連孫子輩的牙齒都還是酸的”。

表觀遺傳現(xiàn)象是對標準進化論的一個重要補充和修正。注意，這個“標準進化論”是在達爾文進化論基礎上后人補充建立起來的。達爾文提出進化論的時候，因為基因還沒被發(fā)現(xiàn)，他只提到“變異”，至于這個變異是怎么來的，他并不知道，也沒有做任何限定。只是基因被發(fā)現(xiàn)之后，后人才把變異等同于基因突變，并把達爾文的進化論發(fā)展成了“標準進化論”。

但現(xiàn)在看來，變異不單要包括基因突變，還要包括基因被甲基化導致的變異。