來自北卡羅納來州立大學(xué)和美國里德學(xué)院的一項(xiàng)新研究表明，當(dāng)果蠅遭到寄生蟲或細(xì)菌的攻擊時(shí)，它們會做出反應(yīng)生成遺傳變異性更大的后代。這種額外的遺傳變異性有可能在果蠅后代面對相同的病原體時(shí)增加了它們的生存機(jī)會。這些研究結(jié)果表明，父母可以有目的性地改變后代的基因型。

果蠅的生殖細(xì)胞通常為單倍體細(xì)胞，這意味著在細(xì)胞核中每條染色體都只有一個拷貝。在減數(shù)分裂過程中，雌性果蠅會生成只包含一套染色體的卵子——卵子中的每條染色體有可能是來自母親或父親的單拷貝染色體，或是重組過程生成的父母雙方染色體的混合物。在正常條件下雌果蠅的每一個后代都有25%的機(jī)會獲得一條遺傳自母系的染色體，25%的機(jī)會得到一條遺傳自父系的染色體，50%的機(jī)會得到一條重組染色體。

理論上，當(dāng)生物體面對諸如寄生蟲或病原體等帶來的新威脅之時(shí)，可能會有利于生成具有更多重組染色體的后代。這些后代具有更多的等位基因新型組合（特異基因版本），可提高至少部分后代適應(yīng)這些威脅的機(jī)會。

北卡羅來納州立大學(xué)生物科學(xué)助理教授Nadia Singh與她的同事、論文的合著作者、里德學(xué)院的Todd Schlenke，想知道果蠅是否進(jìn)化出了這樣的一種策略來應(yīng)對細(xì)菌或寄生蜂感染。Singh和Schlenke將果蠅暴露于兩種不同的病原菌及寄生蜂Leptopilina clavipes之下，寄生蜂把它們的卵產(chǎn)在果蠅幼蟲體內(nèi)，除非被果蠅的免疫系統(tǒng)殺死它可從里到外吞食果蠅。

發(fā)表在《科學(xué)》（Science）的研究結(jié)果非常令人吃驚。在細(xì)菌或寄生蜂感染下存活下來的雌果蠅相比于對照組、未受感染的果蠅生成了更高比例的重組后代。存活的果蠅母親使得它們的后代更加多樣化。

Singh說：“我們認(rèn)為這是一個傳輸信號失真（transmission distortion）的范例。在這種情況下，某一事物向這些雌果蠅傳送了信號：要生成比通常更高比例的、具有重組染色體的后代。結(jié)果就是它們投下了賭注——從遺傳學(xué)上講就是生成了大量非常不同的后代，這意味著至少部分后代在未來面對來自這些細(xì)菌或寄生蟲的威脅時(shí)在遺傳上更適合于生存下來。”

更有趣的是，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)雌果蠅在幼蟲階段——在生成卵子及相關(guān)染色體重組之前，面對這種威脅時(shí)也可以傳輸這種信號。

Schlenke說：“發(fā)生在發(fā)育早期的應(yīng)激可以影響在生命的后期影響宿主的生殖機(jī)器這真是非常有趣——我們還不知道這一感染信號是什么，及在整個變態(tài)過程中它的維持機(jī)制。我們沒有理由認(rèn)為這種對感染的生殖反應(yīng)只是果蠅所獨(dú)有。我們想知道其他的物種是否也這樣做，這代表了父母影響后代潛在適應(yīng)度的一種新方式。”