Science关注自然界拿来主义“超人”

　　如果自然界上演一场《幸存者》的真人秀，笑到最后的很可能是蛭形轮虫bdelloid rotifers而不是我们所说的“小强”蟑螂。这种小生物能够在高强度辐射和长年干旱中生存下来，并且能依靠无性繁殖延续千万年。蛭形轮虫的超能力受到了科学家们的广泛关注，近日Science杂志报道了该领域研究的新进展。

　　发表在PLOS Genetics杂志上的一项研究为人们揭示了蛭形轮虫的超能力之源。研究通过基因分析发现，蛭形轮虫基因组中约有10%的活跃基因都是从其他物种“拿来”的，包括真菌、细菌和植物。正是这些外源基因赋予蛭形轮虫轻松应对极端环境的能力，这一点是其他生物无法比肩的。

　　文章作者剑桥大学分子生物学家Alan Tunnacliffe介绍道，蛭形轮虫是一种基因嵌合体，到处摄取DNA，它体内的生化反应也一样复杂。蛭形轮虫约有400种，是扁形虫的远亲，生活在淡水或淡盐水中，它们不仅能够应对突然而来的干旱，还能在无水环境生活九年。

　　从进化生物学角度来看，蛭形轮虫就更奇怪了。约八千万年前，蛭形轮虫就全是雌性进行无性繁殖，这完全推翻了生物学家的原有理论。人们认为有性生殖带来了遗传学改变，允许生物适应环境变化避免退化，而无性繁殖的动物会灭绝。蛭形轮虫却是个例外，这也使生物学传奇人物John Maynard Smith感到困惑。

　　2008年，有研究发现蛭形轮虫基因组中含有外源DNA。于是Tunnacliffe及其同事决定对这些外源遗传物质进行分析，他们测序了蛭形轮虫的DNA得到了活跃基因的图谱，发现约有10%的DNA分别来自于500个不同物种。

　　通过比对数据库，研究人员发现许多序列都是简单生物用来指导酶合成的，不过这些序列在复杂动物体内的作用还是未知的。举例来说，蛭形轮虫基因组中含有两个细菌基因，它们生成的酶可以分解有毒化合物苯乙腈。还有另个基因来自寄生性原生动物，它们的产物能够抵御细胞损伤。Tunnacliffe指出，蛭形轮虫体内有40%的酶促反应都涉及外源基因。

　　同样研究蛭形轮虫的进化生物学家David Mark Welch发表评论，认为蛭形轮虫活性基因中外源DNA比例高的惊人，“如果真是这样，那蛭形轮虫一定在漫长的历史中不断获取外界的DNA。”

　　加拿大生物学家Bernard Angers表示，由此看来分析这些外源基因的产物将很有意义，可以帮助人们理解蛭形轮虫耐受极端环境的能力。

　　Tunnacliffe指出，虽然还不清楚蛭形轮虫怎样得到外源DNA，不过这些DNA的确为它们提供了足够的遗传学物质，帮助蛭形轮虫克服了无性繁殖的劣势。