遗传学·动物 | 如何让红色的眼睛变成白色？

在美国哲学会的大楼里，最显眼的位置上，展示着一些老照片。其中有几张很有意思。照片里的东西，是一个平底的瓶子，底儿大口儿小，截面是一个梯形。这种瓶子，叫做锥形瓶。瓶子里不知道装了些什么东西，瓶口塞着一块布。
你可以看看下方这张图，你看，这瓶子看起来也没什么了不得的，还脏兮兮的，至于这样煞有介事地摆出来，让大家抬着头认真看吗？
如果你到了那个地方，记得一定要认真看一看照片里的瓶子。那可是非常重要的瓶子，是有故事的瓶子。今天我们要说的就是这瓶子的故事。这个瓶子改变了我们人类，这里面装的是果蝇。

什么是果蝇？

果蝇是一种昆虫，听名字你就知道了，这是一种有点像苍蝇，但主要吃水果的小虫子。你家里买了水果，如果没有及时吃掉，或者吃掉之后，没有及时把垃圾箱的果皮儿倒掉，再加上温度有点儿高，用不了几天，就会从水果或者水果皮里钻出很小很小的飞虫来，嗡嗡嗡地飞得满房间都是。这就是果蝇。

果蝇这个东西，你很讨厌它，可生物学家们却很喜欢它。它甚至成了科学家研究得最透彻的动物——他们了解果蝇，甚至超过了了解我们人类自己。为什么？为什么科学家不好好研究咱们人类自己，而要去研究小虫子呢？仔细了解一下，就清楚了，首先它们个头儿小，个头儿小，占用的地方也就小，一个实验室里可以养成千上万只，你要换成猫猫狗狗，那占的地方可就多多了；其次是它们繁殖特别快，10来天就可以产生新的一代，一年可以繁殖到30代之多；最后，果蝇的遗传物质看起来相对简单，研究也就好做一点儿——虽然研究到后来，发现其实也没有特别简单。

研究果蝇的最出名的科学家是摩尔根。摩尔根也是美国哲学会展示的照片里，那些锥形瓶的主人。

那些照片展示的就是摩尔根的实验室。当时，他就在这里带着学生不停地鼓捣这些果蝇。刚才我说了，这个果蝇，要吃腐烂的水果。所以，摩尔根就搞了许多香蕉，先捣烂变成香蕉泥，放一段时间，让它稍微发酵和变质，然后就拿这个半发酵的，味道很酸爽的香蕉泥来饲养果蝇。

由于摩尔根的实验室里养着许许多多的果蝇，所以学校里的其他人把这里称作“蝇室”。而且，你别以为这实验室里只有果蝇，其实里头的卫生真的是很差。有一位曾经在蝇室里工作过的科学家，回忆当年的工作时说，“每次，要打开抽屉的时候，总是要把头扭向一边，一方面是味道太大，另一方面，也是不想看到大批蟑螂从抽屉的暗处集体冲出来的可怕场面。”

他还曾经开玩笑式地警告过摩尔根说，“千万不要把脚放到地板上，因为那样一定会踩死老鼠的。”结果，话音刚落，摩尔根真的就踩死了一只老鼠。这得是多脏的一个实验室，苍蝇、老鼠、蟑螂，全齐了。

摩尔根的果蝇实验室

果蝇是一种非常重要的实验动物，曾帮助科学家拿到了诺贝尔奖。图片来源 snailtail.com

摩尔根如何“折磨”果蝇？

就是在这个实验室里，那可是藏龙卧虎。比如说，摩尔根有一个学生，眼力特别好。果蝇多大个儿？不到5毫米。那果蝇的眼睛有多大？那肯定小得没法看了。可是隔着厚厚的玻璃瓶子，这个学生竟然能发现，瓶子里有一只果蝇的眼睛，颜色跟别的不一样！这个眼力和观察力，那可真是厉害了。

还有一个学生，跟前面这位恰恰相反，他是个色盲，没有办法帮导师去分辨果蝇眼睛的颜色。而且，这个人脾气还特别大，经常是把脚架在桌子上，大声地跟导师争论不休。可就是他，画出了世界上第一幅关于遗传物质的图谱。实验室里都是一帮这样的奇人，这里能不产生了不起的发现吗？

摩尔根就带着这些各有独特本领的学生，开始变着法儿地折腾这些果蝇。他们一会儿把果蝇放在有特别强射线的地方，看看这些特别厉害的射线，会对果蝇产生什么影响；又把果蝇放在非常冷或者非常热的地方，希望看到新的变化。他们还在果蝇的食物里增加了许多奇怪的东西，希望这些东西能影响他们。最厉害的是，他们甚至想办法刺激这些果蝇，不让它们睡觉，只要它们一瞌睡，就立即弄醒它们。这个看起来有点儿残忍，但是，当时摩尔根和他的学生们确实就是这样，想尽一切办法来改变果蝇的遗传物质。不过，他们一直都没有发现特别明显的变化。

就这样，他们干了整整两年，突然有一天，摩尔根非常惊讶地发现了新的情况：果蝇的眼睛本来是红色的，但是在一瓶果蝇当中，出现了一只白色眼睛的雄性果蝇！自己在过去两年中一直都期待的事情终于发生了。

摩尔根赶紧把这只独特的果蝇单独分开来，精心照顾，等它长到10来天的时候，就开始给它配对，希望这只白色眼睛的果蝇能生下自己的孩子来。当时摩尔根还真是捏了一把汗，一只果蝇只有一两个月的寿命。如果不能在这一两个月里生下自己的后代，那么，这个独特的白色特征，很可能就这样消失掉了，折腾果蝇的努力，就要重新来一遍。

摩尔根以他的果蝇实验证实了遗传变异。图片来源 lowres-picturecabinet.com

白眼果蝇带来的新发现

幸运的是，这只白眼果蝇没有让摩尔根失望。它成功地留下了自己的后代。这些后代全都是红眼睛的，没有一只是白眼睛的——摩尔根很满意，因为这种情况完全符合他的预期，很显然，红色属于显性特征，白色属于隐形特征。接下来，摩尔根让那只白眼果蝇的后代们彼此交配，然后看看，它的孙子、孙女儿们，会出现什么样的情况。这一次，又被他猜对了，在孙辈果蝇中，果然又出现了爷爷辈儿白色眼睛的特征，且红色眼睛和白色的眼睛的果蝇数量比例，正好是3比1。还有，这些白色的果蝇，也都是雄性。

今天我们学习了3个知识点：

1.果蝇虽然很像苍蝇但并不是苍蝇，它们是主要吃水果的小虫子。

2.果蝇的繁殖速度很快，遗传物质也比较简单，所以是遗传生物学家们把它当做重点研究的对象。

3.摩尔根的学生发现了一只白色眼睛的果蝇，通过研究这种白眼特性，科学家们发现了遗传学的许多基本规则。