有哪些看似不可思议、有悖常识的生物学冷知识？

有些生物学知识，初听起来确实会让人觉得“这怎么可能？”或者“这太不科学了吧！”，但它们却是经过科学验证的，深深植根于我们这个奇妙星球的生态系统中。今天，咱们就来聊聊一些你可能从未听过的，但绝对会让你大跌眼镜的生物学冷知识。

1. 蘑菇，有时候比你想象的更像你

大多数时候，我们提到蘑菇，脑海里会浮现出各种颜色和形状的伞盖，长在潮湿的泥土或树干上。但你有没有想过，它们在地下到底是什么样子的？其实，我们看到的蘑菇只是真菌的“果实”，而它们的“主体”——菌丝体，则遍布在地下的土壤中，形成一个庞大而复杂的网络。更令人惊叹的是，科学家们发现，某些真菌的菌丝网络可以像电线一样传递信息，甚至能检测到并应对来自周围环境的威胁。它们可以通过化学信号沟通，甚至在菌丝受损时，能够动员其他部分的菌丝进行“修复”。有研究甚至发现，它们可以通过菌丝网络在树木之间传递营养物质， 마치树木的“地下互联网”一样。有些菌丝体的连接可以跨越数平方公里，成为地球上最大的生物体之一。想想看，在你脚下的泥土里，可能有一个比你家房子大无数倍，并且还在默默“交流”的生物体，是不是有点细思极恐，又有点酷毙了？

2. 海洋深处有一种鱼，它其实是“隐形”的

在漆黑一片、连光线都无法穿透的深海里，生存着许多令人匪夷所思的生物。其中有一种鱼，它的名字叫做“幽灵鲨”（Ghost Shark），学名是奇鳍鱼科（Chimaeridae）的鱼类。你可能要说了，鲨鱼我倒是知道，但幽灵鲨？没错，它们确实是一种软骨鱼，与鲨鱼同属一个大家族。但它们最神奇的地方在于，它们的身体几乎是透明的！确切地说，它们的皮肤下没有色素细胞，身体组织也高度透明，只有内部的器官和骨骼框架会显露出来。这使得它们在深海中几乎难以被发现，就像一个幽灵一样。想象一下，在伸手不见五指的深海，一群几乎透明的生物在你身边游弋，你根本看不到它们的存在，是不是一种独特的恐怖体验？它们的这种“隐形”能力，无疑是它们在极端环境下生存的绝佳保护色。

3. 植物会“听”，而且它们对“声音”有反应

我们都知道植物需要阳光、水和养分才能生长，但你有没有想过，植物还会对声音做出反应？是的，你没听错。研究表明，某些植物能够感知到特定频率的声音，并且这种感知会影响它们的生长方式。例如，一些研究发现，当植物听到特定频率的声音时，它们的根系生长速度会加快，或者叶片的扩张会更加活跃。有些科学家甚至尝试用特定的音乐来“鼓励”植物生长，结果发现某些植物在播放爵士乐或古典乐时，生长得更旺盛。虽然我们还不完全清楚植物是如何“听”到声音的，以及声音是如何影响它们生理过程的，但这种现象本身就足够令人惊奇。这是否意味着，我们平时在家里给花花草草唱歌聊天，真的能让它们更开心呢？至少，这给我们的日常养花添了一份神秘的浪漫色彩。

4. 蜗牛，它们不止会爬，而且它们的牙齿比我们想象的更复杂

当提到蜗牛，我们脑海中浮现的可能是一只缓慢移动，背着一个厚重壳的可爱小家伙。但你知道吗，蜗牛的嘴里藏着一个惊人的秘密——它们拥有一种叫做“齿舌”（Radula）的结构，上面布满了成千上万，甚至数万个微小的“牙齿”。这些牙齿并非我们熟悉的牙齿那样坚硬，而是由几丁质（Chitin）构成，就像一把微型锉刀。蜗牛就是依靠这把“锉刀”来刮取食物的。有些种类的蜗牛，它们的齿舌结构非常复杂，可以应对各种不同的食物，甚至一些捕食性蜗牛，它们的齿舌还能分泌毒液，用来麻痹猎物。想想看，一只小小的蜗牛，它嘴里的“牙齿”数量可能比你一生中用过的牙刷总数还要多，而且每颗牙齿都小到你肉眼几乎看不见，是不是感觉有点不可思议？

5. 某些昆虫，它们可以在“死亡”后继续活动一段时间

在动物界，死亡往往意味着生命的终结，身体机能的停止。但对于一些昆虫来说，事情可能没那么简单。例如，被捕食者咬死的螳螂，其身体可能在被咬掉头部后，下半身还能继续运动一段时间。这是因为昆虫的神经系统并非完全集中在头部，而是分布在身体各个部分的神经节中。即使头部被移除，身体的各个部分在失去大脑控制后，仍然可以依靠自身神经节的反射弧进行一些简单的运动。这是一种“自主性”的反应，也可能是身体在最后时刻的一种挣扎。这种现象，虽然听起来有点骇人听闻，但它也展示了生命在不同层面的复杂性和韧性。在自然界，很多时候我们看到的“死亡”，可能只是一个阶段的结束，而不是生命的完全消亡。

这些只是生物界中无数奇妙现象的冰山一角。每一次的发现，都在刷新我们对生命形式的认知，也让我们更加敬畏这个充满未知和惊喜的世界。下次当你再看到一只蜗牛，或者走过一片熟悉的草地时，或许会带着一种全新的眼光，去感受那些隐藏在日常之下的，令人惊叹的生命奥秘。

网友意见

DNA甲基化

大家脑海中DNA是由A,T,C,G,4中编码组成的序列，并由不同的序列组合成我们所看到的生命的形式，然而除此之外，几个原子对其的影响甚至能够影响个体的表现形。

甲基化并不是生物学的专有名词，他其实就是想说一个分子上多挂了一个甲基。

A腺嘌呤;T胸腺嘧啶;C胞嘧啶;G鸟嘌呤

其中胞嘧啶C是这4个碱基中唯一一个可以被甲基化的，胞嘧啶甲基化后变为5-甲基胞嘧啶，甲基化后的胞嘧啶依然可以和鸟嘌呤G结合，这一个甲基就影响了后面的基因表达。

通常情况下，这种甲基化并不是由突变引起的，大多数都是由DNMT1，DNMT3A，DNMT3B3种DNA甲基转移酶(DNA MethyTransferase)中的一个催化产生。而大多数情况下，这种催化只能在G前面的C上添加甲基，这种结构被称为CpG(—C—phosphate—G—)。大概60%的编码蛋白质的基因启动子都处于CpG岛内，当这些CpG岛的甲基化程度很低时，启动子后面的基因会被激活，而呈现高甲基化的状态时，基因们就会被关闭。

当DNA被甲基化之后，它会与MeCP2(甲基CpG结合蛋白2 MethylCpG binding Protein 2)结合。而这种蛋白并不会结合没有甲基化的DNA，当MeCP2与5-甲基胞嘧啶结合之后，它会结合很多其他蛋白质来帮助关闭基因，它还能防止转录复合体结合到启动子上，这样mRNA就不会被生成，而这种改变几乎是终生的，高度甲基化的基因与MeCP2结合后会缠绕的相当紧密，而使转录机制无法接近碱基生成mRNA分子，对于那些终生性质的细胞比如说神经元，被他们关闭的基因会高度甲基化，而这种甲基化会一直持续到生物体的死亡。这就是为什么一个神经细胞分化后不会变成皮肤，也不会变成肌肉的原因，当然为什么这个细胞会变成神经，这后面的原因就显得更加复杂。

基因相同就会长的一样吗？

为了更好的研究遗传学，科学家们会专门培养一些基因完全一样的小鼠，通过小鼠和自己的兄弟姐妹交配得到的孩子们再进行交配，如此反复20代以上，所有的差异基因基本上都被剔除了，这可以保证一个种系的小鼠带有相同的DNA。为了专门的研究某些基因，科学家还能利用这些小鼠制作出仅有一个DNA变化的种系。

在差异化研究中，有一种agouti小鼠，正常的小鼠具有带状的毛发，前端和根部都是黑色的，而中间是黄色，而agouti基因是生成黄色部分必不可少的条件，它会在正常小鼠中周期性开启。

当agouti基因突变后(简称a)，会导致这个基因保持关闭，这时小鼠的毛发称黑色。另外一个种系A_vy(agouti 显黄色agouti viable yellow)。他们的agouti始终开启，所以它的毛发是黄色的而不是带状。小鼠的两个agouti基因，一个来自父本，一个来自母本。当小鼠的基因是(a,agouti)时，小鼠成黑色，因此我们知道，a相对于agouti是显性的，而当小鼠的基因是(a,A_vy)时，人们猜测小鼠应该也是黑色，而结果却令人大为吃惊。拥有(a,A_vy)基因的小鼠实际上什么颜色都有(不是共享单车那种)。有的发尖呈黄色，有的是带状，有的是介于两者之间的各种颜色

同一个笼子里出来的具有相同基因型的小鼠的黄色是哪里来的呢？一段DNA刚好被插入到了agouti基因的前面，这段DNA被称为反转录转座子，它并不编码蛋白，而是编码一段异常的RNA，这个RNA会使下游的agouti一直保持开启，这样小鼠就会呈黄色。当这段DNA的CpG序列被甲基化之后，反转录转座子编码的RNA就不会被产生，也就不会使下游的agouti保持开启，这样的小鼠就呈正常的带状毛色，而有的小鼠的反转录转座子根本没有甲基化，小鼠又会变黄，而甲基化介于两者之间的小鼠就呈这两者之间的毛色。

甲基化的其他影响

因为纳粹的入侵，荷兰西部被切断了由东部而来的粮食供给线，1944年到1945年冬季，引发了饥荒，22000人因此死亡。历史是痛苦的，然而这个冬天的幸存者们被科学家定义为同一时间段遭遇营养不良的特殊人群，奥黛丽·赫本就是其中之一,然而后面的故事跟她没关系。研究发现，如果一个母亲一直有着良好的营养状况，只是怀孕的后几个月营养不良，那她的孩子可能体重偏轻。如果一个母亲在怀孕期间，前几个月营养不良，而后几个月恢复，刚出生的婴儿会拥有正常的体重。

当对这些人群进行跟踪研究几十年之后，出生时很瘦的孩子一直都很瘦且有很低的肥胖率，而孕期前期营养不良而有正常体重的婴儿更有可能变得越来越胖(不要回去质疑自己的母亲)，而且还有更高的精神分裂的可能性。而且这种变化能够跨代影响，出生时体重轻的婴儿长大后生的孩子体重往往是正常的，而那些早期营养不良拥有正常体重的孩子长大后生出的后代比婴儿平均体重更沉(不要回去质疑自己的姥姥)。中国在1958到1961年度过大饥荒的人群也有着同样的特征。

对这些人群进行甲基化特征分析后，显示在代谢相关的基因上出现了变化，虽然无法证实是直接原因，但是这些数据证实了早期的营养不良确实会影响表观遗传学特征。

营养不良并不是影响和疾病的唯一因素，饮酒也会影响基因的甲基化程度，被允许随意饮酒的A_vy小鼠和正常小鼠的毛色有着显著不同。在怀孕期间如果过量饮酒，则会导致出生缺陷和智力发育迟缓。

烯菌酮

红酒工业中被大量用做抗真菌剂的烯菌酮(Vinclozolin),如果在胚胎睾丸发育期给母鼠接触烯菌酮，雄性后代则会出现睾丸缺陷和生殖能力降低，而且这种作用会持续到后三代。大概90%的雄性后代会受此影响。同一个研究组的后续研究已经证明了烯菌酮能够导致基因组特定区域的异常DNA甲基化。

以上只是甲基化的一部分影响，很多基因并不像agouti那么简单，很多的时候基因更像是一个非线性回路，一点点影响就会产生很大的区别。

对于已经发生的事情我们无法控制，但是为了后代，还请不要过渡饮酒

感谢作家[英]内沙·凯里(Nessa Carey)的著作《遗传的革命》

参考资料

Annu Rev Public Health. 2011; 32: 10.1146/annurev-publhealth-031210-101230.

The agouti mouse model: an epigenetic biosensor for nutritional and environmental alterations on the fetal epigenome

Roseboom T, de Rooij S, Painter R: The Dutch famine and its long-term consequences for adult health. Early Hum Dev 2006; 82: 485–491.

Schulz L: The Dutch Hunger Winter and the developmental origins of health and disease. Proc Natl Acad Sci USA 2010; 107: 16757–16758

Ravelli GP, Stein ZA, Susser MW: Obesity in young men after famine exposure in utero and early infancy. N Engl J Med 1976; 295: 349–353.

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