藤壶提供生物如何适应变化环境的遗传线索

普罗维登斯，R.I.[布朗大学]-什么基因帮助有机体在变化的环境中生存?随着气候变化对全球物种的影响，这是基础生物学中的一个大问题。对藤壶的新研究可能会提供一些答案。

藤壶是甲壳纲动物，与虾和螃蟹有亲缘关系。当藤壶幼虫在海洋中自由漂浮一段时间后，它们会附着在坚硬的表面——一块岩石、一条船、一条鲸鱼——并成长为成虫。它们在自己的身体周围筑起了坚硬的板，它们可以打开这些板进食和繁殖，在退潮和其他恶劣条件下保护性地关闭这些板。

自查尔斯·达尔文(Charles Darwin)以来，生物学家就对藤壶如何在这些急剧变化的栖息地生存、如何选择配偶以及如何进化着迷。达尔文曾就此撰写了多部著作。

生态和进化生物学主席大卫·兰德在瑞典博胡斯兰的Tjarno海洋站附近收集藤壶。

“它们对环境做出了承诺，”布朗大学(Brown University)生态与进化生物学系主任戴维·兰德(David Rand)说。“如果他们做了错误的决定，他们就死了。如果它们做出了正确的决定，它们就会繁殖。”

当兰德在1991年来到布朗大学时，他想利用藤壶来识别一种或多种基因，这种基因似乎能让个体适应高压力地区——通常是高潮间带，在涨潮之间的几个小时内都是干燥的。相反，他假设，在低潮间带(通常在水下)定居的藤壶会有不同形式的生态重要基因。

“我们怎样才能大海捞针呢?”兰德问道，他也是自然历史和生物学教授。“一个基因组中有成千上万个基因，我们如何才能找到那些对气候变化、环境异质性和达尔文问题有意义的基因呢?”

在1990年代,兰德保罗·施密特和研究生——从布朗在1999年获得博士学位,现在是宾夕法尼亚大学教授——使用了一种叫做经典蛋白质凝胶电泳鉴定中心代谢蛋白质,mannose-6磷酸异构酶(Mpi),允许藤壶Semibalanus橡实形的在其变量生存的栖息地。随后，他实验室的研究人员在此基础上确定了编码Mpi蛋白的基因结构。