对于大多数相同的基因蜥蜴兄弟姐妹如何最终如此不同

棕色的anole是一种多产的蜥蜴，原产于古巴和巴哈马，现在常见于许多热带和亚热带地区，为遗传和激素如何协同作用以塑造生物体的发育提供了新的线索。弗吉尼亚大学进化生物学家罗伯特·考克斯(Robert Cox)正在使用这种动物作为模型，了解尽管共享大多数相同基因，性别如何分化。在2017年3月出版的“ 美国博物学家 ”杂志上发表的一篇论文中，他认为激素如睾丸激素在以每种性别独特的方式塑造基因表达方面发挥着关键作用，因为有机体发育到成年期。

“这是一个新观点，因为大多数关于激素的进化研究都集中在它们对表型的影响，或生物体的可观察特征，而不是激素对潜在遗传相关性的影响，”他说。“我们正在解决一个非常普遍的问题 - 两个截然不同的生物体，在这种情况下，男性和女性是如何从单个基因组产生的?”

考克斯使用棕色anole作为研究模型，部分原因在于它的原生和引入范围非常丰富，因此为他的研究小组提供了跟踪数千个个体并测量野生种群 “在行动中”的自然和性选择的能力。他研究的人群来自巴哈马棕色anole原产地的岛屿以及最近入侵的佛罗里达州。

他说，这个物种很引人注目，因为雄性和雌性以相同的大小从它们的卵中孵化出来，然后走向不同的路径; 在长达一年的成年发展期间，雄性成长比雌性大三倍。考克斯说，他们的研究揭示了这种模式的一个有趣的遗传维度 - 而兄弟姐妹在生命早期非常相似，这种家族相似性，或“性别之间的遗传相关性”，在发育过程中被打破。

“这意味着共享许多相同基因的兄弟姐妹在成熟时正在做与基因不同的事情，”他说。通过测量发育中不同点的数千个基因的表达，Cox和他的合作者发现基因表达的性别差异随着年龄的增长而急剧增加，因为雄性和雌性的大小不同。“这表明，从相同的DNA蓝图到达不同的终点，可以采取多大的灵活性，”他说。

“我们还发现许多成年男性典型的基因表达模式可以通过用激素睾酮治疗女性来诱导，”他说。“将这些碎片放在一起，我们认为，由于它们在整个发育过程中对基因表达的广泛影响，睾丸激素等激素在塑造性状的遗传基础方面发挥着关键作用，这反过来会影响这些性状如何随着发展而变化。自然和性选择。“

考克斯说，为什么男性比女性大得多，有几个可能的原因。一个是雄性棕色的anoles具有高度的领土性，大尺寸有利于相互对抗和保护雌性。另一个是雌性不需要大体，因为与大多数其他蜥蜴不同，它们不携带大型卵子。相反，他们一次只生产一个鸡蛋，从4月到11月每7到10天。女性可能会尽快将能量投入到生产单个鸡蛋中，而不是将精力投入到生长中。

通过追踪成千上万个雄性和雌性在野生种群中的存活和繁殖成功，Cox和他的小组正在努力了解自然和性别选择在整个发育过程中对性别的不同作用。

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