摘要:刚刚,染色体最多动物被证实!一只来自摩洛哥深山的蓝色小蝴蝶,体内竟被证实塞下了高达229对染色体,数量是人类10倍,一举夺下已知非多倍体动物的“染色体之王”宝座!
刚刚,染色体最多动物被证实!一只来自摩洛哥深山的蓝色小蝴蝶,体内竟被证实塞下了高达229对染色体,数量是人类10倍,一举夺下已知非多倍体动物的“染色体之王”宝座!
生命演化的剧本,远比我们想象的还要疯狂。
你没看错,就是这只名为阿特拉斯蓝蝶(Polyommatus atlantica)的小家伙。
当我们人类还在为自己拥有23对染色体而自豪时,它的染色体数量已经达到了一个令人瞠目结舌的数字——229对。
这是什么概念?它的近亲,比如在英国很常见的普通蓝蝶,只有24条染色体。
那么问题来了,这么多染色体是从哪来的?难道是基因复制粘贴上瘾了?
答案恰恰相反。
来自威康桑格研究所和进化生物学研究所的科学家们通过完整的基因组测序发现,阿特拉斯蓝蝶并没有复制自己的基因组。
相反,它走上了一条更为狂野的道路——染色体裂变(Fission)。
蝴蝶的祖先原本只有24对染色体,就像24本厚厚的“基因天书”。
在过去大约三百万年的演化中,阿特拉斯蓝蝶的祖先们不知为何,开始疯狂地“撕书”,把这24本厚书撕成了229本超薄的小册子。虽然书的总页数(也就是遗传信息总量)基本没变,但“书本”的数量却暴增了近十倍。
然而,这场疯狂的“撕书”游戏并非毫无章法。
科学家们发现,断裂点往往选择在DNA包装比较松散的区域(即常染色质区)。
更令人称奇的是,在这场席卷整个基因组的“大分裂”中,有一个“部门”却安然无恙,那就是——性染色体。
是的,决定蝴蝶性别的Z和W染色体,像是有金钟罩护体一般,完美地保持了完整形态,没有参与这场裂变狂欢。
这表明,性染色体在进化中受到了极其严格的限制,它们的功能太过关键,以至于任何“撕裂”都可能导致灾难性的后果。
那么,是什么给了它“撕碎”染色体却不出错的勇气?
研究团队在蝴蝶的染色体内部,发现了一个惊人的秘密:大量的内部端粒重复序列 (internal arrays of telomeric repeats)。
端粒,通常被认为是染色体的“帽子”,保护着两端。但在阿特拉斯蓝蝶体内,这些“帽子”竟然出现在了染色体的中间地带。
科学家推测,这些内部的“帽子”可能就像是预先画好的虚线,为染色体的安全断裂和重新“封口”提供了便利,确保了这场疯狂裂变的可行性。
这项研究的意义远不止于发现一个“怪咖”蝴蝶。染色体的重排和不稳定,恰恰是人类癌细胞的一个显著特征。通过研究阿特拉斯蓝蝶如何驾驭如此剧烈的基因组变化,或许能为我们理解甚至干预癌细胞的染色体变异提供全新的思路。
同时,它也为我们揭示了物种形成和演化的一个极端案例,为保护这个因气候变化和栖息地破坏而濒临险境的独特物种,提供了最根本的科学依据。
参考文献:
C. J. Wright, et al. Constraints on chromosome evolution revealed by the 229 chromosomes of the Atlas blue butterfly, Current Biology (2025). DOI: 10.1016/j.cub.2025.08.032.
来源:徐德文科学频道