《自然》揭示生物社会性的分子基础

最近，《Nature》上的一篇论文详细描述了变形虫突变体在群居时，会用欺骗的方法达到自身的目的；与之形成对照的是，在自身的无性繁殖克隆中，却合作得很好。 研究人员研究了整个变形虫的基因组，获得了多大400余个基因的各种“骗子”突变体，结果表明，变形虫表面上看起来能很好合作，实际上基因中是有冲突的。这些研究，也许最终会帮助我们理解生物社会性的分子基础。

　　

 

生物通报道：伟大的经济学家阿当·斯密在《国富论》中提出，社会中的每个人都基于自私自利的想法与别人进行合作生产或交换产品，最后实际上大家都受益。有一只“看不见的手”引导人们的社会性行为，是现代经济社会运行的基础。生物学家发现，斯密的“看不见的手”也引导着一切社会性的生物，让这些生物既有合作，也会为了私利互相欺骗。事实上，科学家最近研究发现，生物体内的基因或许就是那只手，因为这些基因使得生物在团队合作时，总是倾向于采取欺骗的方法获得最大的利益。 

这个关于“骗子基因”的研究结果发表在3月13日的著名杂志《自然》上。领导该项研究的是赖斯大学和贝勒医学院的Gad Shaulsky教授。在该论文中，他详细描述了变形虫突变体在群居时，会用欺骗的方法达到自身的目的；与之形成对照的是，在自身的无性繁殖克隆中，却合作得很好。 

阿米巴变形虫是一种群居生活的单细胞生物，它们既可以像高等生物那样形成分化和多细胞协作的方式，也可以以单细胞的形式独立地生活。简单地说，阿米巴变形虫就像人类社会一样，既有独立的个体，但又常常进行协作，具有一定的社会性。社会性行为可能是生物学研究的最后一道难题，它是如此的复杂，人们对此几乎一无所知。不过，Shaulsky教授及其同事的研究结果，给这个漆黑的领域了投入一束亮光。 

变形虫以土壤中的细菌为食，但有时难免会出现食物缺乏的情况。这个时候，这些变形虫就会聚集在一起，形成包含十多万细胞的子实体，谋求合力度过难关。这些细胞中，有一些变成了孢子，另一些则变成了茎。变成茎的要牺牲自己，以便让孢子有机会随风飘到食物充足的地方去。这种利它的行为有点让人费解。Shaulsky等人的较早研究发现，它们没办法不这么做，因为没有变形虫牺牲的话，所有的变形虫都要完蛋。 

但是，研究人员研究了整个变形虫的基因组，获得了多大400余个基因的各种“骗子”突变体，结果发现，有一些变形虫在此时是欺骗了整个系统，让别人去死，自己尽量活下来。但是，如果所有的变形虫都是骗子，则全部都不能存活，因此骗子只能在“诚实”者之间生存。带有“骗子基因”的变形虫在无性繁殖的克隆中，因为明白若再不努力则全部都要死亡，所以又可以很好地协作了。 

研究人员认为，有许多因数影响了上述的过程。这些结果表明，变形虫表面上看起来能很好合作，实际上基因中是有冲突的。这些冲突使得在进化的过程中，利己和利它的行为愈来愈复杂，涉及的基因愈来愈多。这些研究，也许最终会帮助我们理解生物社会性的分子基础。（生物通，揭鹰） 

原始论文：  
Santorelli LA  et al. Facultative cheater mutants reveal the genetic complexity of cooperation in social amoebae.  Nature   451 , 1107-1110