生物多樣性的層次──從遺傳多樣性談起 | 環境資訊中心

生物多樣性的層次──從遺傳多樣性談起

2004年08月19日
作者:颺如思 (台灣環境資訊協會)

貓咪的多樣毛色、尾長不同...都是來自於遺傳的多樣性。從前,大家只知道生物多樣性,就是有很多不同的動物、植物,而且重視的多半是對自己而言有價值的生物。但是隨著科學發達,生物多樣性研究的對象就不只是眼睛看得到的生物,現在愈來愈流行的研究對象是基因、DNA等根本看不到的東西。

台灣民間有一句話「一枝草、一點露」,其意義是每枝草或一滴露水都蘊藏著不同生機物質,人們對路邊的雜草、野花或許不重視,甚至除去而後快,然而此雜草若長在山坡地上或乾旱地、鹽分地或污染地,則這些雜草對當地水土保持或去污染,防風沙或其他生態上卻發揮了相當重要的功能。這些雜草中也許擁有抗旱基因、抗鹽分基因、或抗污染基因,在在成為現今生物技術產業的重要資源。

同一種的生物因其遺傳物質(也就是所謂的基因)之不同,而構成不同品種、亞種或生態種,所以生物的細胞、組織、器官、系統都會因基因的差異而有所不同,這些不同源自於基因多樣性,也就是遺傳多樣性(節錄自:中研院周昌弘院士「生物多樣性的概念:普度眾生 一枝草一點露」一文)。最早的例子就是孟德爾提出遺傳定律的豌豆,有黃的、有綠的;有圓的、有皺的,這些都是遺傳基因的差異所造成的。

趙榮台老師在他所寫「生物多樣性」一文中,亦提到一個例子:目前市面上賣的蜂蜜多半是由義大利蜂所生產的,義大利蜂是全球養蜂業最普遍的蜜蜂品系,因為這種蜂很勤勞,產蜜量很高,而且牠脾氣好、不大會螫人,此外,義大利蜂也不太容易落跑,這些遺傳特性使得義大利蜂成為蜂農的最愛。

臺灣原產的中國蜂(分布於中國大陸、日本、臺灣),牠的蜜產量就比義大利蜂低,而且容易逃跑。由此可見品系、品種不同,基因組成不同,行為也產生差異。

另一方面,這兩個品系在疾病抵抗力上也不一樣,義大利蜂在臺灣高溫高溼的環境下容易染病,因此蜂農必須在它飼料中加一些抗生素,這使得養蜂的成本提高,而臺灣的土產的中國蜂則沒有這個問題,因為它有抗病的遺傳特性。如果能將中國蜂抗病的基因轉殖至義大利蜂,那麼蜂農的成本就會大大降低。

遺傳多樣性強調了許許多多不起眼的(甚至以前認為是多餘的)物種的重要性:有很多化粧品是來自於海藻萃取物,許多抗癌藥物是在熱帶雨林中,某種不知名的植物內發現的。這些生物原來就存在,只是我們一直未發現它對我們有何用途,所以一直不予重視。

在國內,農委會林務局本身有進行母樹林保存的計畫,畜產試驗所負責畜產生物品種資源保存計畫,農業試驗所進行國家作物種原保存計畫,這些都是為了將許許多多我們不知道功用的遺傳物質或是基因保存下來,以免經過時間的淘汰,我們就這樣失去了曾經擁有,卻完全不知道的東西。就如「一枝草、一點露」,每一顆小小的雜草,也許都有大大的用途。

生物多樣性小百科

基因流動與遺傳漂變

基因流動與遺傳漂變,是造成遺傳多樣性的原因與動力之二。基因流動是指基因在族群間相互傳遞。個體由族群中遷入或遷出,可能會使具有某特徵的個體數量,發生明顯的變動。遷入可能會為族群加入新的遺傳特徵,遷出則將遺傳特徵移出。

遺傳漂變則是因為隨機取樣偏差,使得個體的生存及繁殖產生差異,造成族群中遺傳特徵的變動。可以想像一部公車出車禍,車上乘客是否倖存完全是看運氣。如果他們在結婚生子前就死了,那麼他們的死亡就導致他們的遺傳特徵不會在下一代出現,因而改變這些特徵的頻度。換句話說,即使所有個體的適應力都一樣,單單只因為有些人在錯誤的時間待在錯誤的地方,使得有的倖存,有的蒙主寵召,就足以造成族群中遺傳特徵的變動,並成為演化的動力。

Gene flow & Genetic drift

Gene flow, Genetic drift are forces of genetic diversity. Gene Flow is the transfer of genes from one population to another. Migration into or out of a population may be responsible for a marked change in gene pool frequencies (the number of individual members with a particular trait). Immigration may result in the addition of new genetic material to the established   





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