小鼠t基因

自私的基因

小鼠t基因是一种分离扭曲基因——它并非以通常二分之一的概率经由减数分裂传递,而是能够扭曲传递过程,使自身进入携带者的大多数精子。这种不公平的优势可以让它在种群中扩散,同时损害继承它的小鼠,例证基因层面的选择如何与个体生物体的利益相冲突。

传递优势

在通常的减数分裂中,一对等位基因的两个成员进入某一精子或卵子的机会相等;在大量生殖细胞中,预期各自会出现在一半细胞里。本书将减数分裂描述为一种可能受基因影响的物理过程。因此,改变这一过程以使自身受益的突变体,可能增加自己在后代中的比例,却不改善携带者的身体状况。

小鼠t基因被列为这种机制的一个显著实例。携带一份t基因的雄鼠在其他方面被描述为正常、健康的小鼠,但检查其精子便会发现这种扭曲——多达百分之九十五的精子含有t基因,只剩百分之五含有正常等位基因。因此,这种基因的传递优势并非偏离预期各占一半结果的微小变化,而是在减数分裂的机会分配中造成了显著偏斜。

对携带者和种群的代价

小鼠继承两份该基因时,这种优势会带来严重代价。这种小鼠要么早夭,要么不育,因此从双份遗传会阻止成功繁殖这一意义上说,t基因在纯合状态下具有致死性。由此,该基因即使对生物体有害,仍可能扩散——它在传递方面的成功,并不等同于小鼠的存活或繁殖成功。

当这种等位基因通过突变出现在野生种群中时,相关论述预测,由于它在减数分裂中具有巨大优势,该基因会迅速扩散。随着越来越多的小鼠从双亲处都继承t基因,死亡或不育的情况会愈发常见;由此形成的连锁过程可能导致当地种群灭绝。本书指出,有证据表明,野生小鼠种群曾因t基因流行而灭绝,因此种群崩溃是有报告记载的可能后果,而不只是一个假设。

基因中心选择的意义

小鼠t基因说明了文本所说的能够“战胜系统”的基因——基因可以以与自身共享身体的其他基因为代价而获益。即便分离扭曲基因对身体福祉的影响是灾难性的,自然选择仍可能在基因层面偏向它。因此,这一案例将该基因在基因库中的成功,与生物体的整体运作及延续区分开来。

这个例子也进一步凸显了本书对基因作为长寿复制者与身体作为基因暂时组合体所作的区分。身体的发育取决于许多基因与环境之间错综复杂的相互作用;基因的效应并不等同于单独构建某种性状。然而,改变自身传递概率的基因,仍然能够影响自己在未来世代中的比例。小鼠t基因使这场冲突格外鲜明——强大的复制途径可能伴随着一种代价,而这种代价最终会威胁该基因扩散所在的种群。