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      妊娠損失和性別的演變由細(xì)胞系舞蹈聯(lián)系在一起
      
			
      
				2019-06-05 09:22:33
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      在Dan Levitis和他的妻子失去兩次懷孕之后，在生下他們的三個(gè)孩子之前，他被吸引去調(diào)查為什么懷孕失去如此普遍，以及其他生物是否面臨他的家庭所做的同樣的斗爭(zhēng)。
      

      妊娠損失和性別的演變由細(xì)胞系舞蹈聯(lián)系在一起
      

      威斯康星大學(xué)麥迪遜分校植物學(xué)系的科學(xué)家Levitis心中有一個(gè)主要的嫌疑人：減數(shù)分裂，有機(jī)體用來產(chǎn)生精子和卵子進(jìn)行有性生殖。他將減數(shù)分裂描述為一種錯(cuò)綜復(fù)雜的細(xì)胞系舞蹈，一種混合??染色體來重組基因的舞蹈。這種重新安排有助于創(chuàng)造與父母不同的后代，后代可能更適合在不斷變化的世界中生存。
      

      但是，減數(shù)分裂也是細(xì)胞經(jīng)歷的最復(fù)雜的過程之一，并且隨著染色體的糾纏和解開，很多都會(huì)出錯(cuò)。Levitis認(rèn)為這種復(fù)雜性可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生健康后代的問題。
      

      在本周(2017年8月1日)在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)刊B上發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，Levitis及其合作者報(bào)告說，減數(shù)分裂會(huì)對(duì)后代的生存能力造成嚴(yán)重影響。而不只是為了人類。從壁虎到大蒜和仙人掌到蟑螂的生物付出代價(jià)進(jìn)行有性生殖。
      

      這項(xiàng)工作為妊娠丟失背后的基本生物學(xué)原因提供了更深層次的背景，并表明有性生殖的優(yōu)勢(shì)必須克服減數(shù)分裂所造成的嚴(yán)重限制。
      

      “眾所周知，對(duì)于人類而言，妊娠丟失的主要原因是減數(shù)分裂引起的染色體異常，”威斯康星大學(xué)麥迪遜分校植物學(xué)教授，該研究的另一位作者安妮普林格爾說。“但完全不清楚的是減數(shù)分裂是否是不僅在人類中，而且在任何地方發(fā)生的不可靠性的主要原因。”
      

      為了回答這個(gè)問題，Levitis比較了三種不同生殖方式產(chǎn)生的后代的生存能力。有性繁殖，兩個(gè)參與者做出遺傳貢獻(xiàn)，總是需要減數(shù)分裂。另一方面，無性繁殖 - 后代是其父母的克隆 - 通常使用更簡(jiǎn)單的有絲分裂，相對(duì)容易的細(xì)胞克隆，不需要遺傳重組。當(dāng)無性繁殖確實(shí)使用減數(shù)分裂時(shí)，它甚至比性別更復(fù)雜。
      

      在這種三方比較中，Levitis發(fā)現(xiàn)更復(fù)雜的繁殖導(dǎo)致后代存活率降低。例如，使用減數(shù)分裂的無性蜥蜴的生存能力低于也使用減數(shù)分裂的性蜥蜴，因?yàn)闊o性減數(shù)分裂更復(fù)雜。然而，使用更簡(jiǎn)單的有絲分裂的生物，如棕櫚樹和豆娘，產(chǎn)生了更健康的后代。
      

      這種模式在44種中的42種中都是正確的。“如果你得到的結(jié)果在如此廣泛的生物體中是一致的，那就是可疑的，”Levitis說。但即使經(jīng)過第二次檢查，數(shù)據(jù)也會(huì)被檢出。關(guān)于減數(shù)分裂的事情，看似它的復(fù)雜性，殺死了后代。
      

      Levitis說：“如果你正在制作你的理貨單，性別的所有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，性行為需要這種致命過程的事實(shí)顯然是一個(gè)劣勢(shì)。”
      

      關(guān)于性別的演變，Levitis的研究結(jié)果表明，通過減數(shù)分裂的優(yōu)勢(shì)必須足夠大，以平衡該記錄表。在性行為中，兩個(gè)父母之間的基因重組可能提供比以前認(rèn)為更多的優(yōu)勢(shì)。
      

      Levitis說，另一個(gè)問題是雖然人們很容易認(rèn)為自然選擇可以解決所有問題 - 而且我們可能希望它能夠解決，例如懷孕率高的問題 - 有時(shí)它會(huì)遇到基本的限制。減數(shù)分裂似乎是那些不可逾越的障礙之一。
      

      然而，真正獨(dú)特的權(quán)衡，具有新穎的基因組合以面對(duì)充滿挑戰(zhàn)的世界的后代必定是值得的。
      
			

			
        
      
			
      
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