质粒

自私的基因

质粒是小段DNA,可以漂浮在细胞内容物的液体中,尤其常见于细菌细胞,而非整合进染色体。《自私的基因》以质粒增殖并在染色体与细胞液之间移动的能力,说明基因中心进化观的一项核心含义——复制者的前景取决于它能否在未来留下自己的拷贝,而非它是否忠于容纳它的生物体。

结构与移动

质粒被描述为比病毒更小,通常仅由几个基因组成。有些质粒能够无缝地插入染色体,使连接处与周围的染色体物质无法区分。它们也能够再次切出。进入和离开染色体的能力,使质粒成为一个引人注目的例子,说明DNA不仅是遗传的稳定组成部分,也可以是可移动的物质。

书中指出,自第一版出版以来,人们才逐渐发现这些关于切出和拼接的事实。书中暂且不论这类片段最初是入侵的寄生物,还是脱离而出的叛离者——无论其起源如何,它们可能表现出的行为都会相似。将其中一种称为叛离片段,是一种有意的表述选择,旨在引导读者关注它一旦能够在通常的染色体安排之外繁殖,可能会做些什么。

通往未来的另一条途径

质粒的可移动性引出了一个思想实验——一段人类DNA能够脱离染色体,在细胞中自由漂浮,增殖产生拷贝,并插入另一条染色体。这样的复制者就不必只依赖精子或卵子这一常规途径。这个论述是假设性的;这段文字并未证实这种特定的人类DNA情形确实会发生。它提出的问题是,如果复制者能够利用这些机会,可能会出现什么样的机遇。

细胞不断流失和转移的现象,使设想中的途径具体起来。皮肤细胞脱落后成为家中灰尘的一部分;人们吸入彼此的细胞;指甲划过口腔内侧,就能带走数百个活细胞;亲吻和抚摸也可能在恋人之间传递许多细胞。如果可移动的DNA能够搭乘这些细胞并进入另一具身体,自然选择预计会偏向这种机会,并使之得到改进。因此,质粒为一个更广泛的推论提供了依据——能够绕过常规繁殖途径的基因,可能追求与该生物体内其他基因不同的未来结果。

在基因中心论证中的意义

这个例子进一步凸显了生物体内部的合作与复制者之间的竞争之间的对照。基因通常之所以合作,部分原因在于它们通过精子或卵子共享一条通往未来的出口。发现另一条途径的复制者,将不再与同伴享有完全相同的繁殖前景,因此可能较不合作。质粒让这种可能性变得具体可想,但并未被当作所有设想中的途径都实际存在的证据。

这段讨论还将质粒的可移动性与书中关于遗传影响并非彼此独立、而是分布产生的论述联系起来。基因在发育过程中以错综复杂的方式相互作用,没有任何单个基因能够独自构建身体的某个部分;基因的作用取决于其他基因和环境。在这一背景下,质粒并不是一个微型的、自给自足的行动者。它是一个能够复制的片段,其可能的移动会改变拷贝得以延续的途径。质粒的重要性在于拓宽了遗传问题的范围——不仅要问什么通过生物体的常规繁殖作用传递,也要问任何复制者能够设法传播什么。