對(duì)于查爾斯達(dá)爾文來(lái)說(shuō)，孔雀尾巴的問(wèn)題在他的自然選擇理論中是一個(gè)極端的例子,。在19世業(yè)60年代他寫(xiě)給其最熱心的擁護(hù)自然選擇學(xué)說(shuō)的美國(guó)朋友Asa Gray的信中提到,，“無(wú)論我何時(shí)看到孔雀羽毛,，都讓我覺(jué)得難受！”
這位偉大的英國(guó)自然主義者一直苦于無(wú)法解釋為什么會(huì)有如此浪費(fèi)又看起來(lái)累贅的羽毛存在,，最后他歸結(jié)于性別選擇——即孔雀的這種裝飾特點(diǎn)是一種在配對(duì)游戲中,， 比其它方面更重要的優(yōu)勢(shì)。
現(xiàn)在來(lái)自威斯康星州大學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室,，霍德華休斯醫(yī)學(xué)院等處的研究人員解開(kāi)了這個(gè)難題,，回答了為什么這種雄性特征的進(jìn)化原因：他們?cè)谛坌怨壷邪l(fā)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的基因開(kāi)關(guān)如何調(diào)控這種特征的，以及這個(gè)開(kāi)關(guān)是如何進(jìn)化的,，而且這一研究成果也解釋了雄獅如何長(zhǎng)出濃密的毛,，公鹿如何用鹿角取得好印象，以及為什么孔雀需要那些華麗的裝飾,。
這一研究成果公布在新鮮出爐（8月22日）的Cell雜志上,。
由威斯康星大學(xué)麥迪遜分校分子生物學(xué)家Sean Carroll領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)描述了果蠅中一個(gè)基因環(huán)路（genetic circuit）的調(diào)控和進(jìn)化一一這個(gè)環(huán)路幫助雄性果蠅修飾其腹部,，這項(xiàng)工作也說(shuō)明了在雌性中同樣的基因環(huán)路是如何抑制這種修飾的。Carroll表示,，“這項(xiàng)研究關(guān)注的是怎么樣,，而不是為什么”，“即這種特征是如何出現(xiàn)在一個(gè)性別中,，而不在另一個(gè)性別中出現(xiàn),。”
第二性征的起源問(wèn)題是目前進(jìn)化生物學(xué)系統(tǒng)中的一個(gè)重要問(wèn)題，文章的第一作者,，威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的博士后研究員Thomas Williams表示,， 性和雌性具有相同的一套基因，如何能特異性的修飾雄性基因,，而不影響雌性基因呢,？”
Cell的這篇最新文章回答了這個(gè)問(wèn)題，就是在于雄性果蠅中的一種具有基因抑制作用的蛋白,，這種蛋白給雄性果蠅在腹部末端添上了顏色,。
“果蠅并不需要新的基因完成新模式”，Carroll說(shuō),，“它們僅僅改變了雄性和雌性如何利用共同的一套基因的方法。”
調(diào)控這個(gè)蛋白表達(dá)的基因開(kāi)關(guān)來(lái)源古老,，其進(jìn)化產(chǎn)生是為了另一個(gè)完全不同的目的,，但是隨著變異的積累一一可能是由于性別選擇，這個(gè)開(kāi)關(guān)驅(qū)使雄性果蠅發(fā)生了變化,。“這個(gè)開(kāi)關(guān)在數(shù)億年前就存在了,，這是因?yàn)樗幸粋€(gè)不同的任務(wù)”， 是隨后它被修改了,，進(jìn)化是一個(gè)積累的過(guò)程,。”
Williams和Carroll的研究也證明這個(gè)裝飾的過(guò)程并沒(méi)有出現(xiàn)在雌性中，“我們有足夠的證據(jù)證明這是一種雄性特異性的進(jìn)化方式”,。同樣的過(guò)程出現(xiàn)在許多動(dòng)物中,，包括從人類，大象和海豹到魚(yú)和甲蟲(chóng)這樣的動(dòng)物,。
Carroll解釋道,，“這些是最快速的進(jìn)化，如果雌性也同樣改變,，那么這些特征就沒(méi)有意義了,，也不會(huì)得以增強(qiáng)。”
“這是一個(gè)折衷的辦法”,，“只要利益超過(guò)了成本,，這種特征就會(huì)保留下來(lái),，果蠅的顏色模式可以幫助了解在不同的性別，相同的一套基因如何產(chǎn)生不同的特征”,。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
Cell, Vol 134, 610-623, 22 August 2008
The Regulation and Evolution of a Genetic Switch Controlling Sexually Dimorphic Traits in Drosophila
Thomas M. Williams,1 Jane E. Selegue,1 Thomas Werner,1 Nicolas Gompel,2 Artyom Kopp,3 and Sean B. Carroll1,
1 Howard Hughes Medical Institute and Laboratory of Molecular Biology, University of Wisconsin, 1525 Linden Drive, Madison, WI 53706, USA
2 Institut de Biologie du Développement de Marseille-Luminy (IBDML), UMR CNRS 6216; Case 907, Parc Scientifique de Luminy, 13288 Marseille Cedex 9, France
3 Section of Evolution and Ecology, University of California-Davis, One Shields Avenue, Davis, CA 95616, USA
Sexually dimorphic traits play key roles in animal evolution and behavior. Little is known, however, about the mechanisms governing their development and evolution. One recently evolved dimorphic trait is the male-specific abdominal pigmentation of Drosophila melanogaster, which is repressed in females by the Bric-à-brac (Bab) proteins. To understand the regulation and origin of this trait, we have identified and traced the evolution of the genetic switch controlling dimorphic bab expression. We show that the HOX protein Abdominal-B (ABD-B) and the sex-specific isoforms of Doublesex (DSX) directly regulate a bab cis-regulatory element (CRE). In females, ABD-B and DSXF activate bab expression whereas in males DSXM directly represses bab, which allows for pigmentation. A new domain of dimorphic bab expression evolved through multiple fine-scale changes within this CRE, whose ancestral role was to regulate other dimorphic features. These findings reveal how new dimorphic characters can emerge from genetic networks regulating pre-existing dimorphic traits
