t基因流行导致小鼠种群灭绝
自私的基因小鼠t基因流行是遗传冲突的一个案例——一种扭曲遗传传递的基因以携带它的小鼠为代价扩张。一只携带一份t基因的雄性小鼠所产生的精子中,最多可有百分之九十五含有该基因,而不是正常等位基因。这种优势能使t基因迅速扩散,但由此造成的双份基因小鼠数量增加,会使种群面临死亡、不育和灭绝的威胁。
遗传传递的扭曲
在通常的减数分裂过程中,也就是产生精子或卵子的过程中,一对等位基因中的任意一个进入生殖细胞的机会相同。大量精子或卵子的预期结果是公平的五五分配。但减数分裂是一个基因能够影响的物理过程。使这一过程偏向自身的突变基因称为分离扭曲基因;由此产生的不公平传递称为减数分裂驱动。
小鼠t基因是最著名的例子之一。携带一份该基因的雄性小鼠可能健康且其他方面都正常,但检查其精子时,可能发现多达百分之九十五的精子携带t基因,只有百分之五携带其正常等位基因。这种扭曲并非提高存活率或身体健康等传统优势,而是让该基因在遗传抽签中占得先机。
扩散与种群代价
t基因的传递优势能够推动它在野生种群中扩散。随着越来越多的小鼠遗传到该基因,更多个体会从双亲各获得一份。在这种双剂量状态,即纯合状态下,t基因会致死或导致不育——受影响的小鼠要么早夭,要么无法繁殖。因此,该基因在传递上的成功造成了自身在种群层面遭遇灾难的条件。
文中将这种扩散描述为迅速蔓延,犹如灌木丛火灾。一旦双剂量小鼠数量增多,局部种群很可能灭绝。有一些证据表明,过去野生小鼠种群曾因t基因流行而灭绝。这里说的是一种可能的历史后果,并非断言每个携带该基因的种群都必然消失。
基因成功与生物体福祉
这个案例将基因的成功与其所在动物的福祉区分开来。自然选择可能偏向t基因,因为它进入生殖细胞的次数多于竞争基因,尽管它对身体福祉以及与它共享同一身体的其他基因造成的影响可能是灾难性的。因此,在基因层面起作用的选择,可能偏向一种对个体生物体有害、并会摧毁局部种群的结果。
这个案例也使身体内部的遗传作弊这一概念变得具体。这里不是生物体利用其社会伙伴,而是一个基因相对于与它共享同一生物体的其他基因获得不公平优势。因此,小鼠t基因流行鲜明地展示了传递偏向如何违背更大的遗传与身体系统的利益——基因不断扩散,而小鼠——并可能包括整个种群——则承担代价。