雄海馬用腹袋孵卵子

海馬是最稱職的父親，連生育孩子的任務都能勝利完成。

「海馬爸爸從不與自己的孩子玩鬧，不過作為父親，雄海馬確有獨到之處———它能懷孕並生下自己的兒子或女兒。與其同一種屬的尖嘴魚也屬於這種情況。

這一令人捉摸不透的現象目前有了新的科學解釋：原來海馬爸爸的獨特功能應完全歸功於育嬰袋中的一個特殊基因。殊不知，這一「新穎」的基因此前還被肝臟、腎臟所具有。最近一期的美國《國家科學院院刊》雜誌發表了這一研究成果。」

雄海馬用腹袋孵卵子

古希臘傳說中，海馬是海王波塞冬的車伕；在中國，海馬被視為愛的符號。不過海馬的神奇還在於只有雄性才能夠懷孕和產子。雄海馬腹部有一個小袋，被稱為育嬰袋，可用來裝小海馬，每次可裝2000只小海馬。事實上，育兒袋就是由皮膚褶成的腹袋。

每當交配季節來臨，「對上象」的雄海馬與雌海馬的尾部就會交織在一起，纏綿動人。此時，雌海馬的卵子被巧妙地放入雄海馬的育兒袋裡，而雄海馬也能夠準確地接住卵子。生產了，雄海馬的育嬰袋的口微微張開並逐漸擴大。隨後，一隻小海馬從開口處噴了出來。類似的情況，也在尖嘴魚那出現了雷同故事版本。

交配前，雄海馬或尖嘴魚下腹部的腹袋就會脹大，準備接受雌海馬的卵。而在懷孕過程中，雄海馬的腹袋又變成了溫室，經過數周後，小海馬們便會孵化出來。不過，基因考古學研究人員經過研究，發現這一育嬰袋還暗藏著機關。雄海馬、雄尖嘴魚之所以能「越雷池一步」，改變自然界雌性懷孕規律的原因，恰恰就因為這一育嬰袋中有一個新基因。

不過在此之前，科學家卻對海馬這種特殊的生育方式有過不同的設想。當時他們認為也許這種雄性懷孕生產的方式，可使海馬伕婦節省繁殖後代的時間。當雄海馬孵育卵子時，雌海馬可以準備下一批卵子。有些雄海馬早上生出小海馬，晚上就會再次懷孕。

育嬰袋進化成了子宮

哈林等科研人員的研究肯定並不想止步於這種設想面前。「為什麼只有海馬、尖嘴魚這種魚類才有著雄性懷孕？這在進化史上是最令人費解的，我們非常想知道是否基因的原因，」密歇根州立大學的生物學家哈林Harlin-Cognato等科學研究人員借鑒基因研究方法進行了研究。這個研究團隊還集中了佛羅里達大學的愛瑞克。霍夫曼（EricHoffman）和得克薩斯州農工大學的亞當。瓊（AdamJones）等研究人員。應該說，近幾年來基因研究在追蹤譜系、種群繁衍中已經發揮了出色的功效。

哈林等科研人員堅信育嬰袋就是進化過程中的一大創新，「育嬰功能需要基因的演化才能具備，」研究人員在對比懷孕與未懷孕的尖嘴魚、海馬的育嬰袋的基因後，結果發現是一種新基因在作祟，這一新基因的發現恰恰註解了尖嘴魚為何是雄性懷孕的機密。進一步研究表明新發現的基因，生成蝦紅素蛋白。

而主要由蝦紅素蛋白基因構成的育嬰袋，經過發育形成上皮組織，並進而形成一個蜂巢狀的子宮，胎盤組織就在懷孕期間提供營養，這種方式其實就類似於雌性懷孕、生育的整個過程。由此，在進化中，雄海馬也有了自己獨特的器官———由蝦紅素蛋白基因構成的育嬰袋，令這一育嬰袋完全能發揮出雌性懷孕時的生理機制，類似提供胎盤營養，讓卵也能吸收到。

「基因會透露你祖宗八代甚至更遠古的秘密，整個家族譜系樹都能因基因而繪成，而且通過基因研究還能告訴你什麼時候這一家族增加了一些新東西，」哈林指出了此次用基因考古學研究的獨特之處。

新基因是如何演化來的？

研究人員在對照了刺魚、斑馬魚的基因後，新發現的基因早已流淌在脊椎魚類體內長達上千萬年，屬於古老的基因，主要負責肝臟和腎的功能。研究人員為這一進化勾勒出了這樣一幅圖景。在早期，蝦紅素基因主要還是輔佐腎和肝臟功能。不過，之後這一基因便有了它的第二職業———負責雄海馬的育兒袋。最終，第二職業成為蝦紅素的專職。

然而，在雄海馬的舊瓶換新酒的過程，雄海馬的這一基因具有了新功能，並非遵循在現存基因複製基礎上形成。

縱觀整個進化史，要想在進化中具備新功能需要產生新的基因。基因複製被認為是新基因的主要來源，並且是一種對環境的適應行為。科學家已經找到大量證據表明新的基因是在現存基因複製基礎上形成的。在人類圖譜超過4萬種基因中，大約15000種看起來是通過基因複製產生的。按照進化理論，這些複製產生的基因中有些可能得到新的功能並完成新的任務。

不過，這一新理論也許要在海馬的育兒袋面前被修正。哈林指出，研究表明，雄海馬和雄性尖嘴魚體內具有育嬰功能的基因，是通過已有基因表達的改造而形成。而這在此之前還只是作為一種假設。