进化妙笔如何使动物生花

从斑马的黑白条纹，到小丑鱼的红色斑纹，再到蝴蝶的彩色翅膀，动物身上色彩斑斓的花纹千千万种，这些花纹有利于它们生存和繁衍。为了研究这些彩色花纹产生与演变的过程，法国国家科研中心马赛-吕米尼生物发展研究所的一支研究团队近期研究了果蝇翅膀上的黑斑，追溯了导致黑斑生成及演变的基因变化过程，并建立一个基因模型。他们的研究发表在Science上。

简单说来，动物的形态及它们身上的花纹取决于胚胎时期的基因活动。这些基因活动的方式类似于一个工地上不同工种的合作，有负责结构和布局的“建筑师”基因，也有接受“建筑师”指令的“工匠”基因。1500万年前，由于基因序列的变化，果蝇祖先身上的“漆匠”基因开始接收位于翅膀尾部的“建筑师”基因的指令，于是果蝇翅膀上出现了第一块黑斑。此后，“建筑师”基因在空间分布上的表达有所变化，为了回应这些指令的变化，“漆匠”基因也相应地改变了它们着色的形状以及分布。于是，我们现在看到不同果蝇翅膀上的斑纹或密集或分散，具有不同的形态。

研究人员指出，其他生物身上的色彩变化与果蝇的这两个进化阶段（黑斑的出现阶段和变化阶段）异曲同工，果蝇翅膀上黑斑的基因运作的机制在理论上也可以推广到其他生物特征的进化。