Monster Plants and the Fears of Our Fathers

直到最近，遺傳學的整體情況似乎還是眾所周知的。 DNA 分子編碼了許多屬性，這些屬性創造了像你我這樣的生物體，而我們本質上是遺傳 DNA 的容器，也許透過與性伴侶的 DNA 混合來傳遞它們。

達爾文主義作為進化論佔據主導地位，而 DNA 顯然是直接將特徵傳遞給後代的唯一途徑。博物學家讓-巴蒂斯特·拉馬克(Jean-Baptiste Lamarck) 在19 世紀初發表的觀點曾遭到嘲笑和駁斥：人們沒有認真地接受一個人所做的改變，就像鐵匠發展出強大的肌肉一樣，可以遺傳給他們的孩子。

然而，由於最近的一系列研究，有跡象表明真實情況更為複雜。這項研究屬於表觀遺傳學領域，涉及 DNA 代碼的實際表達和實施方式。

儘管報道的發現和影響很有趣，但表觀遺傳學明顯很奇怪。甚至它的定義也是模糊的，儘管有明顯跡象表明表觀遺傳變化可以從一代傳到另一代，但沒有人能弄清楚這是如何發生的。這導致《自然》網站上的一篇文章引用了美國亞特蘭大埃默里大學發育遺傳學家威廉凱利的評論: “不可能的事情每天都在發生。” （凱利自己引用了羅傑斯和哈默斯坦的一句話 灰姑娘。)

1740 年代，瑞典植物學家卡爾·林奈 (Carl Linnaeus) 在檢查了具有截然不同花朵的普通蟾蜍標本後，寫下了一件看似不可能的事情。對他來說，這是一個“怪物”，就像是長著狼頭的小牛一樣。直到1990 年代，英國諾里奇的植物生物學家恩里科·科恩(Enrico Coen) 才發現了產生這種怪物的機制，他發現負責花結構的基因被稱為甲基的化學物質關閉。同樣值得注意的是，這種特徵透過種子遺傳給了後代。

去年 12 月發表的一項研究報告了透過基因表觀遺傳改變產生的類似遺傳影響。但這次，該基因屬於小鼠，是由一群小鼠對苯乙酮的氣味敏感而產生的。首先，當老鼠接觸到這種氣味時，會受到輕微的電擊。然後，研究人員評估了他們在聽到有或沒有氣味的巨響時的焦慮程度。

下一代小鼠也表現出對苯乙酮的高度敏感性，儘管它們沒有受到休克治療。對嗅覺敏感的父親小鼠精子中的 DNA 與感知苯乙酮相關的基因甲基化模式發生了變化。

儘管結果看起來很真實，但已知的遺傳機製表明這種效果確實是不可能的。在精子細胞形成之前，甲基應該從 DNA 中剝離，那麼 DNA 隨後如何對它們有任何記憶呢？

即便如此，其他動物研究同樣顯示表觀遺傳變化可以從一代傳到另一代。例如，患有糖尿病前期的雄性小鼠所生的後代對糖尿病的易感性增加。經常舔舐後代的雌性老鼠的女兒反過來會成為養育母親。但也存在爭議，特別是一項研究發現，殺蟲劑和殺菌劑對懷孕老鼠的影響導致了至少持續四代的變化，但事實證明這一結果難以複製。

對於一項針對人們的研究也存在一些疑問奧韋爾卡利克斯，瑞典北部的一個孤立的自治市。研究發現，如果男孩在青春期之前容易獲得食物（可能會導致暴飲暴食），那麼他們的孩子甚至孫子患心血管疾病和糖尿病的風險就會更大。儘管這似乎表明經歷會導致遺傳特徵，但研究並沒有排除其他因素，例如子孫的生活方式。

另一項記錄研究奧韋爾卡利克斯研究發現，青春期前吸菸的男性更有可能生出身體脂肪含量相對較高的兒子。

在人的一生中也會發生變化

儘管對於一些研究人員來說，表觀遺傳學應該指的是可以從一代傳給下一代的變化，但這個術語也用於指個體一生中可能發生的影響。

例如，癌症似乎與異常有關，減緩細胞生長的基因被關閉，而其他導致細胞生長加快的基因被打開，導致細胞不受控制地繁殖。這個概念導致人們尋求尋找能夠改變——甚至重置——癌細胞表觀遺傳特徵的藥物療法。

也有跡象表明，人類的行為變化可能會產生表觀遺傳學影響。加拿大心理學家理查德·特倫布萊 (Richard Tremblay) 發現，改善貧困社區男孩的照顧可以降低他們日後成為罪犯的可能性。他了解到這項涉及培育母鼠的研究，並開始對猴子進行研究，發現那些被培育的猴子和其他在嬰兒時期就與母親分開的猴子的 DNA 表達方式存在差異。

令人興奮的是，Tremblay 和同事還發現男性的攻擊性與其 DNA 編碼細胞因子化學物質的方式之間存在關聯。到目前為止，結果是基於小樣本量，而且還遠遠不能確定攻擊性是否源於表觀遺傳學：如果 DNA 編碼可以被糾正，這是否足以讓男性表現得更好？

當您思考後一個問題時，請考慮這一點：您也許能夠做出積極的表觀遺傳學改變，並且今天就這樣做。在今年 7 月發表的一篇論文中，瑞典隆德大學的研究人員報告了一群開始定期運動的稍微超重的健康男性的脂肪細胞變化。在六個月的時間裡，這些人減少了脂肪並增強了耐力。但甲基與DNA的附著方式也發生了變化，包括已知在脂肪儲存和肥胖或糖尿病風險中發揮一定作用的基因。

拉馬克主義者可能會失望地發現，這種變化在運動後可能不會持續很長時間，因此似乎不太可能遺傳給子孫。但結果確實表明，運動的好處遠不止於表面。