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撰文 | 蘇澄宇
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網友發現剛買的橘子中,發現了一個不太一樣的橘子。
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圖源:xhs
它的果皮上仿佛被人用尺子畫了線,涇渭分明地分割成幾個部分,顏色一邊深一邊淺,甚至連紋路都完全不同,看起來就像一個迷你版的籃球?
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其他人的“籃球”橙子 圖源:reddit
這不是什么新品種,而是一種名為“嵌合體”的生物現象。
嵌合體,英文Chimera,這個詞源于希臘神話中獅頭、羊身、蛇尾的怪物。在生物學上,它指由兩種或以上不同基因型細胞構成的單一生物體 。
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奇美拉 圖源:south china morning post
如果說雜交(Hybrid)像是把橙汁和檸檬汁混合在一起,得到一杯全新的、味道均勻的“雜交果汁”,那么嵌合體則更像是一盤水果沙拉:橙子塊和檸檬塊被放在同一個盤子里,但它們各自保持著自己獨立的基因和味道,只是物理上“拼”在了一起 。
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圖源:xhs
這種“拼接”而非“融合”的特性,正是“籃球橘”上能出現清晰分界線的根本原因。
嵌合體的誕生,通常源于一次意外的基因突變 。在植物的生長點(頂端分生組織)中,有一個細胞在分裂時“開了個小差”,發生了突變。這個突變細胞和它的后代,就成了植物體內的一群“異類” 。
這個生長點,好比一個建筑工地,而細胞則根據分工,分為三個“施工隊”,生物學上稱為L1、L2和L3層 。
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圖源:biorxiv
L1層(外墻粉刷隊):負責形成植物最外層的“皮膚”,也就是表皮 。
L2層(主體施工隊):負責構建大部分內部組織,如果肉、皮下組織,甚至還負責產生種子(生殖細胞)。
L3層(水電工程隊):負責建造最核心的結構,比如運輸水分和養料的維管系統 。
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圖源:uc agriculture
對于一個柑橘來說,它最終的形態就是這三個“施工隊”協同作業的結果:金黃色的外果皮(色素層)主要來自L1和L2層,白色的海綿層(中果皮)來自L2和L3層,而我們吃的果肉則由三層共同參與構成 。
了解了細胞分工,我們就能破解“籃球橘”的秘密了。這種現象屬于一種特定的扇形嵌合體(sectorial chimera) 。
它的成因是,最初的那個基因突變非常“霸道”,它不是只影響某一個“施工隊”(細胞層),而是像切蛋糕一樣,垂直切下,把L1、L2、L3三個“施工隊”的一部分全部感染了 。
于是,這個“突變扇區”發育成的部分,從外層果皮到內部果肉,都擁有了和正常部分截然不同的基因。這就導致了果實上出現一條清晰的縱向條紋,顏色、質地甚至形狀都可能不同 。
更有趣的是,圖案的幾何形狀,精確地暴露了突變發生的“作案時間”。
一個果實始于一個細胞,分裂成兩個,再到四個、八個……如果突變發生在二細胞階段,那么果實就會長成一半一半的“陰陽臉”。而如果突變發生在四細胞階段,四個原始細胞中的一個發生突變,最終就會形成我們看到的、被精確分割成四份的“籃球”圖案 。
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籃球蘋果 圖源:fruitforum
這種基因上的楚河漢界,帶來的差異遠不止顏色。
有網友曾分享過一個檸檬與橙子的嵌合體,其橙色部分聞起來“就像一個橙子”,暗示其揮發性芳香物質也發生了改變 。
科學研究也證實了這一點。一項針對扇形嵌合體橙的分析發現,突變后的黃色扇區不僅丟失了某些化學成分,甚至還產生了一種全新的化合物 。這意味著,同一個果實的不同區域,可能真的擁有不同的風味。你吃到的“籃球橘”,理論上可能一半酸一半甜。
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圖源:fruitforum
在果園里,這種外觀不一的“籃球橘”通常會被當作次品丟棄 。但對于育種來說,這是難得的禮品。
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紅心葡萄柚的來由 圖源:文獻
許多我們今天習以為常的優良品種,比如紅心葡萄柚,最初都來源于這種被稱為“芽變”的自發突變 。然而,扇形嵌合體本身極不穩定,直接用它的枝條去嫁接,幾乎不可能復制出同樣的“籃球”圖案 。
但現代生物技術給了我們“提純”這個突變的機會。科學家可以通過組織培養技術,從突變的扇區中分離出細胞,在實驗室里將其培育成一株完整的、基因型純粹的新植株 。
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圖源:organicseeds4you
通過這種方式,一個只有紅色條帶的橙子,未來可能被培育成一個果實完全通紅的穩定新品種。
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圖源:Folco Masi/Unsplash
“危險三角區”指的是從我們鼻根(雙眉之間)到兩側嘴角連線構成的三角形區域。這個區域之所以“危險”,是因為其獨特的面部靜脈結構——它們缺少防止血液倒流的“靜脈瓣”,并且通過眼靜脈等血管直接與顱內的重要結構“海綿竇”相連。海綿竇是大腦血管和神經交匯的關鍵“樞紐”。
2022年,醫學期刊《Cureus》報道了一名16歲男孩的病例。他僅僅因為擠壓了自己上唇的一個膿皰,幾天后便出現面部腫脹、高燒和眼球活動受限等癥狀。醫生最終診斷他患上了“海綿竇血栓性靜脈炎”(CST)——一種由細菌(耐甲氧西林金黃色葡萄球菌)逆行進入顱內引發的兇險感染。幸運的是,經過長達一個多月的強力抗生素治療,他才得以康復。
在抗生素普及的今天,這樣的極端事件已非常罕見。但醫學研究指出,一旦發生海綿竇血栓,即便得到及時治療,死亡率仍可高達20%至30%,幸存者也可能留下視力損傷、面部神經麻痹等永久性后遺癥。在抗生素發明前,這種情況的死亡率接近100%。
因此,“危險三角區”的警告并非謠言。
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圖源:giphy
大氣是一個典型的“混沌系統”。
著名氣象學家愛德華·洛倫茲在20世紀60年代提出了“蝴蝶效應”理論:
一只在巴西輕拍翅膀的蝴蝶,可能最終導致美國得克薩斯州的一場龍卷風。這形象地說明了大氣系統對初始條件的極端敏感性。我們不可能測量到地球上每一個角落、每一瞬間的大氣數據,初始數據總會存在微小的誤差和空白。
這些看似無妨的“小偏差”,在超級計算機的復雜模型中會被指數級放大,最終導致幾天后的預報結果與實際天氣大相徑庭。
描述大氣運動的物理方程組非常復雜,至今沒有精確的解析解,計算機只能進行近似計算。
此外,許多小尺度的天氣現象,如一朵積云的形成、城市熱島效應,其物理過程過于復雜,無法被現有模型完美模擬,只能通過簡化的“參數化”方案來估算。例如,模型的分辨率可能是一個5公里的網格,它只能描繪這個網格內的平均狀態,卻無法捕捉到網格內一條街道上突然形成的強對流天氣。
這就解釋了為什么預報說某區域有雷陣雨,結果雨下在了你家隔壁的街區。
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封面來源:網絡
參考資料:
(https://fruitforum.wordpress.com/2008/01/19/apple-chimeras-information-please/)(https://qikan.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=35917933)
(https://www.roundrockgardens.com/post/plant-mutations-every-gardener-should-know)
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