在近期發(fā)布在Science雜志上的一項(xiàng)研究中，科學(xué)家們驚訝地發(fā)現(xiàn)不同種類(lèi)的甲蟲(chóng)、蚜蟲(chóng)、蝴蝶和蛾各自平行獨(dú)立地獲得了相同的遺傳改變，這些改變使得它們能夠食用劇毒植物，并利用這些毒素來(lái)保護(hù)自己抵御捕食者。討論中的毒素稱(chēng)之為強(qiáng)心甾，包括帝王蝶（monarch butterfly）幼蟲(chóng)的主食馬利筋（milkweed）在內(nèi)的幾種植物都可生成這種毒素。這種毒素可以結(jié)合并使所有復(fù)雜動(dòng)物共有的一種蛋白質(zhì)失活，這種蛋白是傳遞神經(jīng)沖動(dòng)和其他關(guān)鍵功能的必要條件。論文的*作者、普林斯頓大學(xué)生物學(xué)家Peter Andolfatto說(shuō)對(duì)所有動(dòng)物有毒是植物一種很好的防御機(jī)制。但這些昆蟲(chóng)確實(shí)令人驚異。超過(guò)20多個(gè)物種獨(dú)立地獲得了相同基因的突變。這些突變使得昆蟲(chóng)生成了毒素?zé)o法影響的其他版本。

              有許多的昆蟲(chóng)是以一種微妙的方式通過(guò)建立這一基因的雙重拷貝來(lái)形成抗性。Andolfatto 說(shuō)：“現(xiàn)在它們可以參與*不同的游戲。它們使一個(gè)拷貝基本上維持不變，而抓住另外一個(gè)拷貝，開(kāi)始探索一些新進(jìn)化途徑。”這些具有重復(fù)基因的昆蟲(chóng)zui終會(huì)形成一種抗性形式和一種脆弱形式。隨后這些昆蟲(chóng)會(huì)完成其他的進(jìn)化把戲。昆蟲(chóng)這一基因附近部分會(huì)經(jīng)受改變，調(diào)整在身體的各個(gè)部分基因兩個(gè)不同拷貝激活的方式。這一改變的抗毒素基因在腸中較為活躍，因?yàn)槟c細(xì)胞必須要直接地處理化學(xué)攻擊。而在腦部，原始的更脆弱的基因更為活躍，Andolfatto說(shuō)或許是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的原始版本在此處更為有效。Aldolfatto說(shuō)進(jìn)化將三種不同的方法結(jié)合到一起解決了一個(gè)問(wèn)題。而這些改變?cè)?不同物種的一個(gè)平行軌道上發(fā)生。

                 他怎么知道這些適應(yīng)性改變不是一次在一個(gè)共同的祖先進(jìn)化而來(lái)?Andolfatto說(shuō)這些他們研究的食毒昆蟲(chóng)關(guān)系非常的遠(yuǎn)，大約3億年前就發(fā)生了分離。它們都具有關(guān)系更近卻無(wú)法耐受這種毒素的近親。近期發(fā)表在PNAS雜志上一項(xiàng)研究也獲得了相似的結(jié)果。芝加哥大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家Marcus Kronforst說(shuō)：“這些都是很好的論文，描述了一個(gè)驚人的趨同進(jìn)化的例子。你可以看到所有這些關(guān)系極遠(yuǎn)的昆蟲(chóng)獨(dú)立地進(jìn)化至相同的選擇壓力——以相同的方式解決了這一問(wèn)題。”