为适应环境变化 这些生物也是“蛮拼的”

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在生物学上，如果上一代人生活得“舒适而幸福”，那么下一代人的心理、生理和健康状况将“优胜劣汰”。但是，如果上一代的生活环境“不好”，下一代会不会“因为自卑而自卑”？这是科学界争论多年的一个未解决的问题。

最近，厦门大学环境与生态学院李庆顺教授的一项研究似乎找到了这个问题的“答案”。研究表明，一年生植物和无脊椎动物的世代周期短，活动能力有限，无论它们的父母经历的是更好的环境还是更差的环境，总能让它们的后代受益。

这一成果首次发现亲本效应具有广泛的适应意义，可能是生物快速应对环境退化的重要策略。它最近发表在顶级国际生态杂志《生态快报》上。

关于父母的经历如何影响后代，学术界仍有许多争议

所谓父母效应，是指上一代的生活环境影响下一代的发展和行为的现象。几十年来，父母效应的模型研究一直受到人们的关注。

“20世纪90年代以前，人们意识到了父母效应的存在，但并没有引起广泛的关注。因为当时的证据指出，父母的不愉快经历会威胁到后代的健康。”厦门大学环境与生态学院助理教授叶说。

育儿效应真正进入了研究者的视野，这是20世纪90年代在野生芥菜和动物水蚤身上发现的。当上一代经历捕食时，后代会有更强的抵御捕食的能力。后来，发现了类似的模式。当前一代植物(野生箭头)在弱光下生长时，它们的后代在弱光下的生长率也增加了。“这意味着，当父母能够察觉到环境退化时，父母效应是一种积极应对环境变化的策略，它提高了后代应对进一步环境退化的能力。”叶解释道。

这些研究引起了生态学领域的广泛关注，并有一系列的后续研究。然而，一些研究证实了先前的观点，而另一些则失败了。因此，关于父母效应的适应意义，尤其是恶劣环境的适应意义，仍然存在许多争议。

“为了探索亲代效应是否具有更普遍的适应意义，单一的实验研究很难回答这种‘普遍’的科学问题，因为没有任何实验研究能够涵盖许多物种和许多环境变化。”叶说，针对这一长期存在的争议，课题组采用了大数据分析的方法，即充分挖掘现有的研究成果，从以往对不同物种和不同环境变化的研究中寻求一个通用模型。

“大数据分析面临一个挑战——文档收集的完整性。因此，在按关键词对论文列表进行索引后，我们聚集了集体力量，集中精力阅读了数千份文件。五名成员参与了文件的阅读、整理和数据收集。”叶说，也许有一天，人工智能可以帮助我们完成这一步。

一年生植物和无脊椎动物可以从父母的经验中受益

据介绍，课题组综合分析了20世纪90年代至今的大量相关研究数据，从关键词索引获得的1000多篇论文中筛选出139篇研究论文，涉及112个物种，包括不同的亲本环境处理、不同的后代等。

“研究结果发现，对于那些世代周期短、活动能力有限的一年生植物和无脊椎动物(如昆虫)，无论上一代经历的是高质量的环境还是恶劣的环境，这些经历总能让后代受益。”更有趣的是，叶说，这种效应不仅使他们的孩子受益，而且普遍使他们的孙辈甚至他们的曾孙辈受益。

“研究结果调和了现有的相互矛盾的观点，这就是为什么有时我们看到后代会从他们父母经历的恶劣环境中受益，而有时我们却没有观察到。这是由于所研究的物种之间扩散能力和寿命的差异造成的。”叶说，因此，亲代效应提高了后代对恶劣环境的反应能力，通常只存在于扩散能力弱、寿命短的一年生动物和无脊椎动物中。

“然而，并不是所有物种的后代都会从他们父母的经历中受益。对于像老鼠和人这样的脊椎动物来说，只有上一代才能通过体验高质量的环境来造福后代，”叶说。“这可能是因为这些动物有很强的机动性，能趋利避害，所以它们还没有发展出适应恶劣环境的‘积极’效果。”

她说，亲本效应机制的发现可能为未来作物的快速改良提供一种思路和方向，使其更有效地应对干旱、气温升高和虫害等不利影响。(记者谢凯飞通讯员李静)

编辑:张静文