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老鼠把恐懼傳給了下一代
關於經驗,我們能說什麼?“一朝被蛇咬,十年怕井繩”說的是我們可以從經驗中吸取教訓;“寶寶,別去玩火,會把小手燙傷的”說的是經驗可以傳授。但你沒有聽說過人們後天學會的經驗可以遺傳吧?誰聽說過小偷的兒子天生能行竊,游泳健將的孩子生來就能游泳呢?不過,最近科學家通過一項動物實驗表明,某些經驗真的可以通過遺傳得到。
假如說這種事情發生在懷孕期,那似乎也沒什麼大驚小怪的。先前的研究早已表明,不論人還是其他動物,母親在懷孕期內的經歷會影響胎兒的基因表達和健康。比如說,孕婦在懷孕期內吸毒,那麼生下的孩子以後吸毒的傾向就陡然增加。但是懷孕前的經驗對嬰兒是否有影響呢?
最近美國塔夫茨大學的科學家做了這樣一個實驗:他們利用基因技術“敲掉”一羣老鼠身上的某個基因。這個基因跟情景記憶有關。正常老鼠在某個籠子裏腳部受了電擊之後,它們的記憶就會把這個籠子與電擊聯繫起來;要是再把它們放回到這個籠子,就會“觸景生情”,嚇得縮成一團。然而對於敲除了基因的老鼠,因爲記憶力缺陷所致,遇到此種情景卻不會有任何恐懼表現。
在這羣有基因缺陷的老鼠成年以前,研究人員讓它們在一個充滿各種玩具的籠子裏呆兩個星期。這種所謂的“豐富多彩的環境”被認爲有助於提高和恢復學習、記憶能力。兩週期滿後,有基因缺陷的老鼠的情景記憶力恢復了,之後給它們電擊,它們也會像正常老鼠一樣對曾經受過“電刑”的籠子做出恐懼的反應。
現在,科學家想看看,這羣老鼠通過後天恢復的經驗(即在有玩具的籠子裏恢復的記憶力)到底能否傳給下一代。爲此,研究人員等待這羣老鼠性成熟生下孩子之後,在它們的孩子身上做電擊實驗。爲了排除母親可能把自己的經驗直接“告訴”給後代,這些小老鼠一生下來就離開母親,交由那些有記憶缺陷的老鼠(它們被敲去了基因,又沒有在有玩具的籠子裏呆過)餵養。實驗表明,這些小老鼠表現得跟它們的親生母親以及那些正常老鼠完全一樣,即在電擊之後也會“觸景生情”,而“養母”們對籠子無所畏懼的示範行爲對它們毫不起作用。
與此形成鮮明對比的是,那些敲除了基因,但沒有在有玩具的籠子裏呆過的老鼠,它們的孩子就不會“觸景生情”,而是表現得無所畏懼。
基因開關在作怪
毫無疑問,這些被敲除基因的老鼠產下的後代,跟它們有着同樣的基因缺陷;按理說,有着這樣的基因缺陷,再加上這些小老鼠也沒有被安排在有玩具的籠子裏呆過,那麼它們應該天生就有記憶力缺陷,不會“觸景生情”,但事實恰恰相反。所以,研究者們只能把這歸因於它們的母親在有玩具的籠子裏呆過的那段經歷,而且那段經歷還發生在懷上它們之前。換句話說,母親把在未懷孕之前得來的經驗傳給了後代。
有趣的是,這種經驗只能由母親,而不能由父親傳給孩子。比如說,要是父親是一隻敲除了基因,又在有玩具的籠子裏呆過的老鼠,而母親雖然也被敲除了基因,但沒在有玩具的籠子裏呆過,那在它們的孩子身上就看不到這類經驗的遺傳。這種情況下,它們的孩子的行爲完全由基因控制,即使遭了電擊,也對電擊所發生的地點無所畏懼。
這種經驗的遺傳還具有“時效性”。只能是母親在從沒有玩具的籠子裏出來後三個月內懷上的孩子,時間一長,就失效了。
那麼對於這種顛覆常識的現象如何解釋呢?科學家懷疑可能是一些“基因開關”在起作用。“基因開關”是附着在基因上的一些特殊的化學物質,它們的有無會影響到基因的表達。這種“基因開關”具有兩個特性:首先,環境對於決定它開啓還是關閉,具有很大的影響,不像基因,不受環境的影響;其次,它在一定的時間內又能夠像基因一樣遺傳。敲去基因的老鼠,通過在後天的“豐富多彩的環境”中生活,可能改變了某個“基因開關”的關閉狀態,然後把這種狀態遺傳給了下一代。但因爲這種基因開關狀態的遺傳受環境的影響,具有一定的不穩定性,所以有時效性。
(資摘)