古老果蝇基因研究，探索生物多样性，揭示生命奥秘 - 深海生物多样性研究

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原标题：古老果蝇基因研究，探索生物多样性，揭示生命奥秘

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在19世纪，瑞典出现了一位名叫卡尔·弗雷德里克·法伦的苍蝇爱好者，他对昆虫学产生了浓厚的兴趣。为了收集昆虫，他甚至将果蝇引入了隆德大学的昆虫学收藏。然而，他可能不会想到，这些不起眼的果蝇日后会成为地球上研究最深入的动物之一。

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时间推进到200年后，果蝇成为了遗传学家的宠儿。他们通过研究果蝇的基因序列，了解到了许多关于生命、自然种群中的遗传变异以及不同进化力量如何塑造多样性的基本规则。这种不起眼的昆虫已经成为了基础生物科学的关键参与者。

为了揭示果蝇进化的新见解，来自威斯康星大学麦迪逊分校和隆德大学的研究人员从隆德、斯德哥尔摩和哥本哈根博物馆收藏的果蝇中提取并分析了DNA。这些苍蝇是欧洲博物学家早在19世纪前10年和最近的20世纪30年代收集的博物馆标本。然而，这些样本来自现代标本，那么古老的果蝇又是怎样的呢？

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该研究团队此次分析了来自19世纪瑞典的果蝇样本。这些果蝇是法伦和后来的约翰·威廉·泽特施泰特在为隆德大学的昆虫学收藏收集昆虫时收集的。他们对这些古老标本的遗传物质进行了分析，并从溶液中提取了DNA。经过分析后发现，1800年代初在瑞典收集的果蝇与21世纪的果蝇在基因上比1930年代的瑞典样本更相似。这可能是因为较老的果蝇在果蝇历史上的地位，因为它们是最早抵达南部非洲原始分布范围以北的果蝇的一部分。随着时间的推移，随机突变会在人口中产生更大的差异，更多的是所谓的“遗传漂变”。然而，当瑞典果蝇的数量从更广泛的欧洲基因库中得到加强时，它们的独特性就会降低。

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除了基因上的相似性外，研究人员还发现了一些显示出进化压力迹象的基因。其中一种名为Cyp6g1的基因可以使果蝇对杀虫剂DDT具有更强的抵抗力。这种基因在20世纪30年代的样本和它们现在的亲属的DNA之间显示出差异。这表明该基因在过去的几十年中已经出现并被选择出来。

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此外，研究人员还发现了另一种名为Ahcy的基因。这种基因帮助19世纪的瑞典（和其他高纬度地区的果蝇）适应较低的温度和较短的白天——这是果蝇繁殖周期的重要因素。这种基因在1800年代收集的博物馆苍蝇DNA中有所体现，表明它已经进化出来以帮助果蝇适应其原始分布范围之外的环境。

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另一项发现与名为ChKov1的基因有关。该基因被认为与杀虫剂有关，但从1800年代收集的博物馆苍蝇DNA表明，该基因甚至在相关杀虫剂发明之前就已进化。其他研究人员之前的研究表明，ChKov1还赋予了对一种名为sigmavirus的病毒的抵抗力，这种病毒据信在大约200年前就出现在果蝇中。这表明该基因已经存在了很长时间，并一直在帮助果蝇抵抗病毒的感染。

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这些发现证明了好奇的科学家很久以前在各自领域开辟新天地所做的工作，以及当今使用现代技术达到相同效果的实践者的工作。通过比较几个世纪以来可供使用的果蝇样本的变化，研究人员能够更好地了解哪些基因对帮助苍蝇种群适应新的气候和新环境最重要。这表明世界各地数以百万计的博物馆标本可以告诉我们许多不同物种所发生的变化。

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