超级基因——可能有助于填补达尔文进化论中挥之不去的空白

　　根据《自然》杂志的新研究，大量的基因块——一起遗传的“即插即用”方式——可能在进化适应中发挥比以前认为的更大的作用。

　　生物学家在野生向日葵种群中发现了37个所谓的“超级基因”，并发现它们控制着大量对适应当地生境很重要的特征的模块转移。这些因素包括种子大小，开花时间，以及抵御环境压力的能力，如干旱或有限的营养供应等。

　　“我们非常惊讶，”不列颠哥伦比亚大学(UBC)遗传学家马可·托德斯科说。“以前曾报道过单个超级基因控制适应性特征的案例，但尚不清楚它们是普遍现象还是少数例外。”我们发现，超级基因在适应过程中有着广泛的作用，而且可能真的非常巨大。”

　　这项研究中发现的最大的超级基因由超过1亿个碱基对(比许多人类染色体都大)和1819个基因组成。

　　这项研究可能有助于解决达尔文自然选择理论遗留下来的一个未解问题——即并排生活并相互交配的生物种群如何仍然能够适应独特的特征并分化成不同的物种。

　　UBC进化生物学家Loren Rieseberg说:“最初，进化生物学家认为，种群之间的地理隔离是区分不同生态种族或不同物种的必要条件。”"但是最近的研究表明，并存的种群能够并且确实会分化."

　　“支配这种分化的性状似乎常常作为超级基因一起遗传，尽管与附近的非适应群体发生了遗传交换。在许多情况下，植物能够通过从已经适应的相关物种中借用一个或两个表生基因来适应新环境。”

　　向日葵适应恶劣的环境

　　超级基因帮助草原向日葵适应沙丘的恶劣环境。超级基因在向日葵物种适应中起主要作用的栖息地的例子包括得克萨斯海岸平原、沙丘和墨西哥湾的海岸屏障岛屿。在后一种情况下，一个3000万碱基对长的表生基因控制了适应德克萨斯州屏障岛屿和沿海平原的向日葵之间超过两个半月的开花时间差异。在障壁岛种群中发现的表生基因的早期开花版本最初来自普通的向日葵。

　　在某些情况下，超基因的供体物种可能会灭绝。Todesco说:“我们认为可能发生的情况是，一个物种来到一个新的栖息地，从一个当地相关物种那里‘窃取’了适应性超级基因，然后取代了那个物种。”“我们可以称之为‘超基因幽灵’，这是一个已经不存在的物种的遗留贡献。”