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出品：科普中國

製作：王冠琳

監製：中國科學院計算機網絡信息中心

生活中常常會(hui) 聽到小夥(huo) 伴自嘲是一條魚，隻有7秒的記憶，來感慨“忘性大”這件事。

不過，魚類的記憶真的隻有7秒嗎？魚寶寶們(men) 表示：這個(ge) 鍋，我們(men) 不背！

圖片來源：作者拍攝

魚的記憶其實很長

除了我們(men) 國家有魚類記憶隻有7秒的說法，國外也有‘3 second memory fish’的說法。那麽(me) 魚類的記憶，究竟有多久呢？

早在1965年，來自美國的科學家們(men) 就對金魚的記憶進行了研究。研究人員首先從(cong) 魚缸的一端發射出一道亮光，緊接著在這一端對金魚進行電擊刺激。

如此反複訓練多次，很快，金魚就記住了“光—電擊”這個(ge) 刺激循環。當再次有光射出時，金魚就會(hui) 迅速逃離到魚缸的另一邊。研究人員發現金魚可以在長達1個(ge) 月裏記住“光—躲避”的行為(wei) 模式。

除了金魚，研究人員還通過“光-食物”的刺激方式在模式生物斑馬魚上發現類似的結果。不僅(jin) 如此，後續還有科學家觀察到飼養(yang) 的魚類對進食刺激能夠保持長達幾年的記憶。

其實，在生活中，如果仔細觀察景點水塘中的觀賞魚，一旦有人接近，它們(men) 就會(hui) 迅速遊過來，吐泡泡，試圖獲取食物，這也食物刺激下的記憶。

魚的記憶不僅(jin) 長，還能遺傳(chuan) 給下一代

一項發表在《自然—通訊》上的研究成果更是顛覆了人們(men) 的認識。來自新西蘭(lan) Otago大學的科學家通過對斑馬魚研究發現，斑馬魚的表觀遺傳(chuan) 記憶，能夠通過保存DNA甲基化的方式連續遺傳(chuan) 給後代。

簡而言之，魚的記憶能夠遺傳(chuan) 給下一代，甚至下幾代。

圖片來源：作者拍攝

此前研究表明，除了“基因”遺傳(chuan) 因素會(hui) 調控我們(men) 的記憶,表觀遺傳(chuan) 學也和學習(xi) 記憶密切相關(guan) 。

表觀遺傳(chuan) 學指的是在不改變的遺傳(chuan) 物質DNA的條件下，發生可遺傳(chuan) 的化學修飾，這主要包括DNA甲基化修飾，組蛋白修飾等。如果這些修飾發生在配子中，就會(hui) 遺傳(chuan) 給後代。

後代獲得的表觀遺傳(chuan) 學修飾（包括DNA甲基化修飾，組蛋白修飾等），往往會(hui) 夠對親(qin) 本（或者是幾代以前的祖先）經曆的事件（刺激）做出反應，這也被稱作為(wei) 表觀遺傳(chuan) 學記憶。

具體(ti) 來說，後代能夠對親(qin) 本發生的，自身並未經曆的事件，出現記憶並做出“跨代”反應。

比如2016年，來自特拉維夫大學的科學家們(men) 就發現經曆饑餓的線蟲，會(hui) 將經受饑餓的“記憶”，通過smallRNA傳(chuan) 遞的方式遺傳(chuan) 給後代。研究人員發現後代的線蟲，盡管並未經受“饑餓”，卻能夠提前對饑餓做好準備。

這類記憶，大多是親(qin) 代對環境條件，特別是不利環境因素的表觀遺傳(chuan) 學修飾，有助於(yu) 幫助後代更好的存活下來。

記憶遺傳(chuan) 給後代，斑馬魚是怎麽(me) 做到的？

作為(wei) 表觀遺傳(chuan) 修飾的最主要方式之一，DNA甲基化是指在不改變DNA序列前提下，通過一種特定的酶（DNA甲基轉移酶）的修飾，在DNA的核苷酸（如胞嘧啶的5位碳原子）上共價(jia) 結合一個(ge) 甲基基團，從(cong) 而改變DNA的構象，抑製DNA雙螺旋結構中的大溝和蛋白質的相互結合。

因為(wei) 其在調控基因表達等方麵起到的重要作用，DNA甲基化修飾也被稱為(wei) DNA天書(shu) 的“注腳”。

此前的研究中，科學家們(men) 發現在哺乳動物（包括人類中），這類DNA甲基化修飾並不會(hui) 穩定的遺傳(chuan) 給下一代，而是在受精後，會(hui) 出現大規模的“甲基化擦除現象”。

圖片來源Veer圖庫

和精子和卵細胞的甲基化水平相比，胚胎中DNA的甲基化水平會(hui) 大大下降，出現了全基因組範圍內(nei) 的大規模DNA甲基化擦除。而在子代後續的發育過程中，隨著環境條件的變化，DNA甲基化水平再次升高，出現“（親(qin) 本）DNA甲基化擦除——（子代）DNA甲基化重建”的過程。

而一項針對斑馬魚的研究中，研究人員通過低覆蓋率全基因組亞(ya) 硫酸鹽測序的方法對斑馬魚種係發育過程中的DNA甲基化水平進行了分析，結果發現，種係發育的過程中，斑馬魚並不會(hui) 像哺乳動物一樣，經曆全基因組的DNA甲基化的刪除。斑馬魚的DNA甲基化事件能夠遺傳(chuan) 給下一代，甚至後麵的幾代。

也就是說，在魚類（至少是斑馬魚）中，似乎可以通過傳(chuan) 遞DNA甲基化來把記憶傳(chuan) 遞給後代，這可能能夠幫助斑馬魚更好的適應環境的變化。

所以，以後可別再說魚的記憶隻有7秒了，你看到的魚，可能還殘留著史前的記憶呢！

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