解锁基因密码：寄生菌与宿主的角力

PICKING DNA'S LOCKS

不过，乌龟进化过程中的基因混合还是比野兔的多。奥斯丁·伯特发现生物寿命的长短和基因重组的数量有关系，这也正是红皇后效应起作用的证据。一个世代的时间越长，就越需要更多的基因混合来抵御寄生物的侵袭。贝尔和伯特还发现，只要存在一种代号为“B－染色体”的寄生物染色体，就会引发物种额外的重组（更多的基因混合）。因此，性似乎是对抗寄生物的武器，但是，它又是如何对抗的呢？

暂且把跳蚤和蚊子放在一边，让我们先看看那些致病的病毒、细菌和真菌。它们是大部分疾病的起因，也是侵入细胞的高手。真菌和细菌的目的是吞掉细胞，病毒的目的是破坏遗传机制以制造新的病毒。不管怎样，它们必须侵入细胞。为此，它们利用蛋白质分子侵入细胞表面的其他分子，即所谓“结合蛋白质”。寄生物与寄主之间的竞争都和结合蛋白质相关。当寄生物配上了新的钥匙，寄主就换锁防盗。这是种群选择论者关于性的一个说法，即任一时间，有性物种都有很多把不同的备用锁，而无性物种的锁却是同一模式的。有了正确的钥匙，寄生物就可以迅速地消灭无性生殖的物种，但却无法如此对待有性生物。引申到农业生产，若我们在田地里单一种植同系交配的小麦和玉米，就容易招致作物流行疾病，必须大量使用农药才能制止。

红皇后的例子比它更微妙也更有力度。性产生的后代比无性生殖复制出来的个体生存概率大，性的优势在一个世代中就可以体现。同一世代的无性生殖个体因为拥有共同的门锁，一旦被寄生物找到正确的钥匙，很快就会攻破门锁，因此可以确定的是，这种锁在几世代之内必须废弃。稀有的东西才最珍贵。

有性物种可以依赖某种锁库，这是无性物种无法做到的。锁库有两个意思大致相同的学名：杂合性和多态性。当近亲繁育时，它们就会随之消失。这就意味着在整个物种（多态）和每个个体（杂合）中，任何时刻都有不同版本的相同基因。西方人蓝眼睛和棕眼睛的多态性就是个典型的例子，多数棕眼睛的人都携带着蓝眼睛的隐性基因，他们是杂合体。对于忠实的达尔文论者来说，这种多态性和性一样令人困惑，因为这说明两种基因都很好。当然，如果棕眼睛比蓝眼睛有微小的优势（或者说得更确切一些，如果正常基因比镰状细胞性贫血的基因好），其中的一种基因就会逐渐消灭另一种基因。那为何我们身上还存在各种各样其他版本的基因呢？为什么会有这么多的杂合基因？就镰状细胞性贫血的例子来说，因为镰状基因可以帮助攻击疟疾病毒，因此我们可以说在疟疾高发地区，杂合基因（具有一个镰状基因和一个正常基因）要比正常基因好，纯合体（具有两个正常基因或两个镰状基因）则会遭受疟疾和贫血的折磨。(www.xing528.com)

这个例子经常出现在过去的生物教科书中，因此人们很难意识到它不只是个趣闻，而是个常见的论题。该例子指出，许多声名狼藉的多态基因，如血型和组织相容性抗原等，都是影响抗病性的基因，也就是基因之锁。而且，许多多态基因都非常古老，经历了许多世代。例如，人体内有多个版本的基因，在牛体内也有多种版本的类似基因。奇怪的是，人类和牛的基因版本中居然有相互重合之处，这就意味着你的某些基因可能和牛的基因是一样的，其相似程度可能高于你和配偶的基因的相似程度。语言也有相似的情况，比如，世界各地用来表述“肉”的词语，英美国家用“meat”一词，法国用“viande”，德国用“Fleisch”，而在新几内亚一个与世隔绝的石器时代的村落里人们也用“viande”指代肉，但相邻的村落却使用“Fleisch”一词。相比语言上的相似性，基因中的相似性要惊人的多。似乎有一种强大的力量在发挥作用，从而确保基因的各种版本都能生存，并且变化不大。

我们几乎可以肯定这个力量来自疾病。一旦基因锁变得稀少，那么寄生物的基因钥匙必定也会变少，这样一来基因锁就会占据优势地位。在这种稀有至上的情况下，每个基因都在强盛与衰败中徘徊，基因不会灭绝。诚然，还有许多机制有利于多态性，这将使稀少的基因较普通基因更具有选择优势。就连猎食者也常常选择普通形式而忽略稀少形式。科学家曾经做过一个实验：在鸟笼子中藏了一些食物，并将多数食物染成红色，少数染成绿色，鸟儿很快明白了红色的食物可食，从而忽略了绿色的食物。霍尔丹首次认识到，寄生比捕食关系更能帮助生物种群保持基因的多态性，尤其是在寄生物侵犯新物种的成功概率增加、侵犯旧物种的成功概率减少时，情况更是如此。这就是所谓钥匙与锁的案例。

锁和钥匙的比喻值得我们深入分析一下。比如，亚麻的5种基因中有27个版本，可以抵御锈菌的侵蚀，这也就相当于5把锁有27种变化。锈菌也有相应的钥匙去攻破亚麻的每一把锁。锈菌的攻击力度取决于它的5把钥匙与亚麻的5把锁的契合度。这与真正的钥匙和锁有所不同，因为它们只是部分契合。锈菌不必打开每一把锁就可以传染亚麻，但锁被打开得越多，毒性就越大。