一项新的科学研究揭示了蝾螈产下“废蛋”的奥秘。

每年，蝾螈都会产下数百枚蛋，但其中一半从未孵化，其原因长期以来一直不为人知。

但荷兰莱顿大学 (LEI) 的一项新研究表明，这可能是由于“超基因”的存在及其收益和成本所致。

超基因为后天生命提供短期益处，但有时会产生不可逆转的可怕的长期后果。

蝾螈与超基因之间到底缔结了怎样的恶魔契约？

为什么豚鼠生下的蛋永远不会孵化？

蝾螈的繁殖是非常不合理的。

每年繁殖季节结束后，雌性都会产下数百枚卵，每个卵都拴在池塘里的一片水生植物叶子上，增加了它们安全孵化的机会。

但雌性产下的卵有一半从未孵化。

自然界的生存竞争非常激烈，在同等条件下，产卵最多的物种就会产生后代。

例如，就海龟而言，从卵变成成年海龟的概率据说只有千分之一左右。（*过去据说是1/5000或1/10,000）

至少可以说，蝾螈所产卵的一半特性对生存极为不利，而这种有害特性通常可以通过进化得到纠正。

然而，从1821年这种奇怪现象首次被证实至今，蝾螈继续产下“无用的蛋”。

许多生物学家提出了许多假说，试图在这一神秘现象中找到一些优点，但没有一个假说能够找到优点来弥补缺点。

然而，我们已经阐明了为什么一半的卵会死亡，以及导致死亡的机制。

为什么蝾螈卵有一半会死掉

蝾螈卵一半死亡的原因是由于致命的基因缺陷。

先前的研究表明，死卵中的 1 号染色体异常长。

这条长染色体被称为“1A”。

随后的分析还表明，长1A号染色体含有生存必需基因的致命缺陷。

由于蝾螈有两组基因组，就像人类一样，因此细胞中将包含两条第一条染色体。

这时，如果不幸两者都长1号染色体‘1A’有缺陷，卵子就会死亡而无法存活。

这种情况的一个例子是支撑桥梁的原木，如上图所示。

如果支撑两端的两根圆木的两根圆木在同一个地方都有切口，那么即使前后都用绳子绑着，桥也会倒塌。

但如果另一根原木完好无损，它可以填补空白并充当桥梁。

然而令人惊讶的是，蝾螈的另一条较短的1号染色体（命名为1B）也被发现在与1A不同的位点含有致命缺陷。

因此，即使1号染色体“1B”都很短，卵子也无法存活，会死亡。

如果将其与之前的原木桥进行比较，则可以说与 1A 不同的位置有断裂。

如果前两条染色体都受损，似乎就无法维持生命，但幸运的是长染色体和短染色体的受损部位不同。

因此，通过如上图所示组合长染色体1（1A）和短染色体1（1B），可以补偿彼此的缺陷部分。

1 号染色体包装到单个细胞中的模式是随机的，因此幸运的是，只有一半的细胞是 1A 和 1B。

如果我们用初中时学过的孟德尔遗传图来表达这个机制，就会像上图这样。

但如果你还记得孟德尔的遗传图，你也会知道染色体重组。

重组是染色体的一部分与另一对染色体交换部分的现象。

当这种重组发生时，就可以用 1B 的正常部分替换 1A 的缺陷部分，从而重建完美的第一条染色体。

而且，重组绝不是罕见的现象，因此在几代之内，有缺陷的染色体应该被消灭，而具有完美第一条染色体的后代应该成为主流。

染色体重组会导致遗传疾病，但它也是相互修复断裂染色体的事件。

然而，就日本蝾螈而言，在许多代中都没有发生重组诱导的 1 号染色体修复事件。

为什么重组不会发生在蝾螈的1号染色体上？

贪婪的“超基因”的存在阻碍了重组

为什么重组不会发生在蝾螈的1号染色体上？

其原因在于许多称为“超基因”的基因作为一组遗传的机制。

一个超基因中包含的多个基因像餐馆的一顿饭或汉堡店的套餐一样被分组，并像一个基因一样一起发挥作用。

将重要的基因分组为超基因对于生存来说是一个巨大的优势。

尽管超基因最初被发现时很罕见，但现在很清楚它们存在于多个物种中，无论它们是动物还是植物。

此外，人们还发现，超基因之所以一起移动，是因为染色体的一部分发生了大规模的顺序逆转。

为了在染色体之间发生重组，两条染色体的DNA序列必须相同，以便切割位点可以彼此粘附。

然而，当发生倒位并且在染色体的一部分中出现大规模的DNA差异时，该部分就不可能进行正常的重组。

例如，超基因可以说是一种将拉链的一部分朝相反方向附加的状态，以便故意不与对方啮合。

这更像是维护设定内容的作弊。

但作弊也会带来副作用。

超基因可以防止重组并保留基因集，但不能防止随机突变。

随机发生的突变可以通过重组来纠正，但超基因使其无法重组，因此治愈产生的突变的手段有限。

如此一来，超基因内部就会不断积累突变。

因此，在具有超基因的物种中，物种内的个体差异变得更大。

一个典型的例子就是领子。

由于380万年前发生的超基因，即使是同一个物种，颈毛基因也变得如此不同，甚至同一个颈毛雄性也有三种不同的外观。

此外，三个物种的雄性在发情期的表现也有所不同。

简而言之，超基因创造了一种情况，即一个物种中有三个雄性。

基因多样性对于生命的生存极其重要。

因此，种内多样性的创造可以说是超基因的副作用以有利的方式发挥作用的一个例子。

但突变的积累并不总是一件好事。

这是因为，如果超基因的突变破坏了维持生命所必需的基因，就会导致难以修复的致命基因的延续。

蝾螈的超基因部分发生的突变正是如此。

凤头蝾螈陷入了超基因短期获得基因封闭的陷阱，导致了一半卵总是死亡的长期惩罚。

类似的悲剧也发生在蝾螈以外的物种中。

迄今为止，已经发现了几种像蝾螈这样具有致命系统的生物体，但它们都是由超基因的存在引起的。

研究人员表示，像蝾螈这样的生物体陷入了“进化陷阱”，短期的进化收益会遭遇不可逆转的长期劣势。

正如捕鼠器和食肉植物为老鼠和昆虫带来短期的食物和花蜜收益，却以牺牲生命为代价一样，基因世界中也存在类似的机制。我想说，它的存在非常有趣。