魚的記憶，不止7秒那么簡(jiǎn)單！

文澤波

“你是魚嗎？記性那么差，7秒之后就全部記得了？”

這樣的類比我們?cè)谏钪谐３Ｂ犚?，“魚的記憶只有7秒”像是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)一樣存在于我們的日常生活中，很少有人去懷疑。

8月，新西蘭Otago大學(xué)的科學(xué)家一項(xiàng)發(fā)表在《自然-通訊》上的研究成果顯示，斑馬魚的表觀遺傳記憶，能夠通過(guò)保存DNA甲基化的方式連續(xù)遺傳給后代。也就是說(shuō)，這種魚它們很可能記得發(fā)生在他們祖先身上的事情。這與我們?nèi)粘Ａ?xí)慣的“7秒記憶”完全相悖。

什么是表觀遺傳學(xué)

2016年，來(lái)自特拉維夫大學(xué)的科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷饑餓的線蟲，會(huì)將經(jīng)受饑餓的“記憶”，通過(guò)smallRNA傳遞的方式遺傳給后代。研究人員發(fā)現(xiàn)后代的線蟲，盡管并未經(jīng)受“饑餓”，卻能夠提前對(duì)饑餓做好準(zhǔn)備。這類記憶，大多是親代對(duì)環(huán)境條件，特別是不利環(huán)境因素的表觀遺傳學(xué)修飾，有助于幫助后代更好的存活下來(lái)。

這樣的遺傳方式，被稱為“表觀遺傳學(xué)”。這類記憶，大多是親代對(duì)環(huán)境條件，特別是不利環(huán)境因素的表觀遺傳學(xué)修飾，有助于幫助后代更好的存活下來(lái)。，其他的例子比如：小鼠的毛色部分受到與DNA結(jié)合的小分子的控制，這種狀態(tài)由后代遺傳。在人類中，第二次世界大戰(zhàn)后的饑餓似乎通過(guò)一種在營(yíng)養(yǎng)不良的母親的兒童甚至孫子中遺傳的機(jī)制引發(fā)肥胖。后代能夠?qū)τH本發(fā)生的，自身并未經(jīng)歷的事件，出現(xiàn)記憶并做出“跨代”反應(yīng)。

“甲基化擦除現(xiàn)象”失效，記憶得以遺傳

DNA甲基化是表觀遺傳修飾的最主要表達(dá)方式之一，具體是這樣一個(gè)過(guò)程：在不改變DNA序列前提下，通過(guò)一種特定的酶使得DNA上的的核苷酸上共價(jià)結(jié)合一個(gè)甲基基團(tuán)（有機(jī)化學(xué)分子團(tuán)），從而改變DNA的構(gòu)象，這一過(guò)程的作用是抑制DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中的大溝和蛋白質(zhì)的相互結(jié)合，從而抑制其在調(diào)控基因表達(dá)等方面的作用。

這一類的DNA在受精后會(huì)被“擦除”，并不會(huì)遺傳給后代，并且子代后續(xù)的發(fā)育過(guò)程中，隨著環(huán)境條件的變化，DNA甲基化水平再次升高。然而，新西蘭Otaga大學(xué)在這項(xiàng)針對(duì)斑馬魚的研究中，他們通過(guò)低覆蓋率全基因組亞硫酸鹽測(cè)序的方法對(duì)斑馬魚種系發(fā)育過(guò)程中的DNA甲基化水平進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)種系發(fā)育的過(guò)程中，斑馬魚并不會(huì)像哺乳動(dòng)物一樣，、經(jīng)歷全基因組的DNA甲基化的刪除。斑馬魚的DNA甲基化事件能夠遺傳給下一代，甚至后面的幾代。也就是說(shuō)，在魚類（至少是斑馬魚）中，似乎可以通過(guò)傳遞DNA甲基化來(lái)把記憶傳遞給后代，這可能能夠幫助斑馬魚更好地適應(yīng)環(huán)境的變化。

主觀判斷還誤認(rèn)為“魚”無(wú)痛覺

就像認(rèn)為魚的記憶只有7秒一樣，很多人還認(rèn)為魚不會(huì)感覺到痛，因?yàn)樘幵谕纯嘀械聂~不會(huì)做出反應(yīng)，也不會(huì)表現(xiàn)出正常的反捕食行為。然而早在2002年，利物浦大學(xué)（Liverpool University）生物獸醫(yī)科學(xué)系主任林恩·斯奈登就在魚身上發(fā)現(xiàn)了和人類身上感受疼痛刺激相同的神經(jīng)。

斯奈登說(shuō)：“實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)我們?cè)斐赏纯嗟拇碳ひ矔?huì)影響魚。處在痛苦中的魚不會(huì)做出反應(yīng)，也不會(huì)表現(xiàn)出正常的反捕食行為?！比欢?，當(dāng)斯奈登的團(tuán)隊(duì)在魚身上使用阿司匹林、利多卡因和嗎啡等藥物時(shí)，疼痛引起的癥狀就消失了?！叭绻~不感到疼痛，那么止痛藥就不會(huì)起作用，”哺乳動(dòng)物和魚類有許多相同的神經(jīng)遞質(zhì)，其中包括多巴胺和血清素。在人類身體中，這些神經(jīng)遞質(zhì)與疼痛、饑餓、口渴和恐懼有關(guān)。魚的解剖學(xué)、神經(jīng)化學(xué)和行為現(xiàn)象都表明，魚能夠體會(huì)到包括幸福、疼痛以及恐懼在內(nèi)的多種感覺。這些重重跡象也表示著，魚的記憶不止7秒那么簡(jiǎn)單，它們甚至有可能還留有從祖先那里“得來(lái)”的“史前記憶”。（編輯/侯幫虎）