PNAS论文破解世纪谜题

许多身体结构的相对大小和形状，是高度保守的，与生理学机能和行为直接相关。当研究人员改变这些比例时会发生什么呢？最近，来自挪威、美国的一个研究小组在《PNAS》发表的一项研究，给出了答案。

　　

生物通报道：许多身体结构的相对大小和形状，是高度保守的，与生理学机能和行为直接相关。当研究人员改变这些比例时会发生什么呢？

异速生长（Allometry），这个词最早是由生物学家Huxley和Tessier在1936年提出的，往往也译成相对生长，是有机体某一部分或某一指标的不等速生长，反映了生长和分配之间的数量关系，是现代生态学的重要概念之一。它非常的精确，经过数百万年也不会发生改变。一个多世纪以来，研究人员一直想知道，这是否是由最佳功能的自然选择引起，或者是由阻止进化变化的限制条件引起的。最近，来自挪威、美国的一个研究小组在《PNAS》发表的一项研究，给出了答案。延伸阅读：Nature解开科学谜题：生命起源的缺失环节。

挪威科技大学的Geir Bolstad说：“在昆虫飞翅中，圆度和大小之间存在一种关系，因此较小的翅膀要比大翅膀圆。在同一物种的个体之间、以及不同的物种之间，这种关系是高度一致的。”

最近，Bolstad与佛罗里达州立大学的同事David Houle一起，通过研究111种果蝇飞翅的异速生长，检测了这种关系，这些果蝇至少有5千万年的间隔。他说：“我们设法选择这种关系，这样，在同一种群内，较大的翅膀就变得比小翅膀圆，反之亦然，小翅膀变得比大翅膀更圆。”

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经过26代的筛选，研究人员发现，异速生长率的改变确实是有可能的。然而，当他们去除选择压力后，形状和大小的变化，仅在15代后就消失了。

Bolstad解释说：“我们可能选择对其他重要特征（影响生存和繁殖）有害的遗传变异，从而表明，异速生长的关系受到潜在遗传结构的约束。我们已经了解到，遗传因子制约，可能在进化过程中扮演重要的角色。”

（生物通：王英）

生物通推荐原文：
Bolstad, GH et al. “Complex constraints on allometry revealed by artificial selection on the wing of Drosophila melanogaster.” Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Sep 14. pii: 201505357.