你们细菌打架,关老子的性别P事凭什么把我

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作者:EdYong

翻译:玛雅蓝

编辑:游识猷

鼠妇,不倒翁虫,土鳖,皮球虫,西瓜虫。这种惹人喜爱的生物有许多名字,在北美、欧洲和亚洲地区广泛分布。它喜欢潮湿,一见光就逃跑,受到威胁的时候就会团成一个球。它常常被卷入和一种细菌的演化战争中。

这场战争至关重要,赌上的是它自己的性别特征。

变男变女,谁说了算?

鼠妇的性别由两条染色体Z和W控制。有两条Z染色体的会发育成雄性,ZW染色体的会成为雌性。但在一些种群中,一种名为沃尔巴克氏体(Wolbachia)的微生物正在改写这条规则。

鼠妇:这么可爱一定是……

沃尔巴克氏体会感染鼠妇的细胞,并且仅通过雌性传递,只有鼠妇妈妈能将这种细菌传给后代。雄性胚胎对沃尔巴克氏体来说就是个死胡同。结果是,当沃尔巴克氏体传到雄性身上,细菌会干扰产生荷尔蒙的腺体的发育。结果,所有感染了沃尔巴克氏体的鼠妇幼体都会长成雌性,哪怕它们的基因是雄性也一样。在这些种群中,W染色体有全部消失的趋势。最终,所有的鼠妇的基因都变成了ZZ,得通过它们体内是否出现了沃尔巴克氏体来判断它们将来会变成雌性还是雄性。

一种微生物就能全盘掌握宿主的性别,这已经足够骇人听闻了。但是,在过去四十年里,一群法国科学家挖出了故事的全貌,现在它出现了更加令人困惑的转折。

没有感染,也被牢牢锁定

在上世纪八十年代,法国研究者指出有些鼠妇没有感染沃尔巴克氏体,却表现得好像感染了一样。它们的染色体都是ZZ,但其中一些仍然发育成了雌性。研究人员假设,细菌将它的一段DNA插入了鼠妇的基因组中,这个“娘化因子”(f-element)主导了鼠妇的性别,哪怕是在没有感染沃尔巴克氏体的情况下。

受限于八十年代的技术水平,研究人员当时无法验证他们的猜想。但是三十年后,普瓦捷大学的理查·科尔多(RichardCordaux)离证明这个猜想已经很接近了。

科尔多对一些丹麦鼠妇的基因进行了测序,发现它们都携带了沃尔巴克氏体的DNA。它们没有感染细菌的迹象,但细菌的基因仍然在鼠妇的一条染色体中苟延残喘。这种新组合成的染色体表现得就像正常鼠妇的W染色体,它的出现意味着这只个体将成为雌性——雌性都携带它,而雄性都没有它。

图片来源:mikamienvironmentalblog.blogspot.


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