寿命最长的昆虫是哪种

寿命最长的昆虫是哪种,第1张

简单的回答是:如果是以种群寿命来算的话是光亮甲虫,有些幼虫期能到30年;但是寿命冠军可能是白蚁后,大多能活20年,但是科学家认为它们能活100年。

看看周围。你看到了哪些昆虫?一只苍蝇坐在你的电脑屏幕上,一只蚊子在你耳边嗡嗡叫,甚至是不是咬你两口。

就在你快要睡着的时候,一只蝴蝶在外面的花园里飞来飞去,或者一只蚂蚁叼着一只死飞蛾的尸体回家?

我们周围看到的大多数昆虫寿命都很短。几小时,几天,这就是大多数昆虫存活的时间。我们没有注意到它们的消亡,因为它们很快就会被一群新的物种所取代。

然而并不是所有昆虫都这样,有些昆虫的寿命可能长到超过人类,就像白蚁后,有科学家认为它能活100年。

为什么昆虫寿命这么短?

寿命最短的昆虫可能就是蜉蝣了,蜉蝣的寿命很少超过一天,有些种类甚至只有几分钟。可以通过蜉蝣从进化学的角度分析,昆虫寿命为什么短。

今天的蜉蝣之所以如此,主要是因为它们进化成一个类似于幼虫的成虫阶段来节省蜕变所需的能量,从而为更多的后代所用。

没有蜕变浪费能量,而是最大限度地积累能量作为幼虫的繁殖目的。这对蜉蝣来说很简单。飞向上游,产卵,死亡。

它们这样繁殖后代和传播基因方面比现在已经灭绝的同类生物做的更好,我们可以贬义他们的寿命,但必须承认他们是成功的。

可以想象一下,一只蜉蝣能吃,然后产卵,然后再吃,但这只会让后代更长寿,而大自然是极简主义者。

此外,蜉蝣之所以比若虫在水下待得更久,是因为这样更安全。据统计,一只蜉蝣可能在24小时后被别的生物吃掉,因此在此之前完成所有的繁殖是必须的。

从统计上看,一个生物活得越久,出错的地方就越多,而浮游恰恰就是认识到了这一点,进化成只有短暂的一生。

纵观所有昆虫,或者所有的生物,不都是这样吗,然而有些昆虫却不这样,那就是另一个极端,长寿的蚁后。

白蚁后为什么寿命长呢?

动物王国的规则是,后代多意味着寿命短,就是说生育能力越差活得越长。然而,群居昆虫似乎可以逃脱这种命运。

大型蚁后是繁殖最成功的陆生动物,白蚁后每天持续产卵约2万只。但它们的年龄可以达到20岁。

这一物种的工蚁与蚁后有着相同的基因组,但工蚁不能生育,只能活几个月。这就引发了一个问题,为什么蚁后和工蚁不一样呢?

因为超个体的共生关系,这种白蚁生活在非洲西部的稀树草原上,筑起几米高的土丘。他们是一个有组织的社会分工群体,这导致了超个体的概念。

一个蚁后负责繁殖,士兵保卫殖民地,工蚁建造巢穴和收集草和树叶来培养它们的真菌,每个个体都知道自己该干嘛。

通过基因比对,老工蚁体内的许多活跃基因是转座因子,这些也被称为“跳跃基因”,它们不受剩余基因组的影响进行复制,在基因组的不同位置建立自己的位置,从而可以导致缺陷,这就是衰老的原因。

蚁后接管了生殖系的角色,而生殖系应该具有尽可能少的遗传缺陷,没有活跃的跳跃基因,所以抵抗了衰老。

在这里主要是因为蚁后不可替换,所以不允许衰老,而工蚁因为可替换也就允许衰老。要在群体的所有个体中永久抑制跳跃因子,可能需要耗费太多的能量。

显然寿命不是必须得,让种群延续下去才是必须的,这就是昆虫寿命长或短的主要原因。

分子遗传学关于基因的概念

要点如下:

1、基因位于DNA分子上,一个基因相当于DNA分子上的一个区段。

2、每一个基因都携带有特殊的遗传信息,这些遗传信息或者被转录为RNA并进而翻译为多肽;或者只被转录为RNA即可行使功能;或者对其他基因的活动起调控作用。

3、基因在结构上并不是不可分割的最小单位,一个基因还可以划分为若干个小单位:

①突变单位(突变子 muton):发生突变的最小单位。最小的突变子是一个核苷酸对。

②重组单位(重组子 recon):可交换的最小单位。最小的重组单位也可以只是一个核苷酸对。

③功能单位(顺反子cistron,又叫作用子):顺反子是基因中指导一条多肽链的合成DNA序列,平均大小约为500-1500bp。

顺反子是与经典概念的功能单位相当的概念,表示基因是一个在遗传功能上起作用的最小单位。 随着分子遗传学的不断发展,关于基因的认识也在不断地发展,是基因的概念有了新的内容。

结构基因(structural gene):可以编码一个RNA分子或一条多肽链的一段DNA序列。

调控基因(regulator gene):其产物参与调控其他结构基因表达的基因。

重叠基因(overlapping gene):同一个DNA序列可以参与编码两个以上的RNA或多肽链。

不连续基因(splitting gene):在一个基因内,编码序列(exon)与非编码序列(intron)相间排列。

跳跃基因(jumping gene):可以在染色体上移动位置的基因。

假基因(pseudogene):已经伤失功能,但是结构还存在的DNA序列。

(1)结构基因:可编码RNA或蛋白质的一段DNA序列

(2)调控基因:其产物参与调控其他结构基因表达的基因

(3)重叠基因:指同一段DNA的编码顺序 ,由于阅读框架(ORF)的不同或终止早晚的不同,同时编码两个或两个以上多肽链的现象

(4)隔裂基因:指一个结构基因内部为一个或更多的不翻译的编码顺序, 如内含子所隔裂的现象

(5)跳跃基因:可作为插入因子和转座 因子移动的DNA序列,有人将它作为转座因子的同义词

(6)假基因:同已知的基因相似,但位于不同位点,因缺失或突变而不能 转录或翻译,是没有功能的基因

转座子的名词解释是:

座子指的是一段可以从原位上单独复制或断裂下来,环化后插入另一位点,并对其后的基因起调控作用的DNA序列。 美国约翰斯·霍普金斯大学的科学家已经成功地将一种普通的人类"跳跃基因"转化成一种运动速度比普通老鼠和人类细胞中的跳跃基因快几百倍的超级跳跃基因。

转座子的应用:

要想将一个基因从A位点转移到B位点,研究人员和基因治疗专家只有两个选择:使用一种能有效地将感兴趣基因输送到细胞中的病毒;质粒,一种能够做同样工作的经加工的DNA环。

问题是,病毒是感染性的,并且一些类型的病毒偶尔会到达癌基因附近的靶标基因组,从而增加癌症风险。质粒不会有这种风险,但是它们却不能在细胞中有效率地复制自己,而这对达到引入靶标基因的最终目的至关重要。

美国威斯康星—麦迪逊大学的研究人员指出,一种利用转座子或叫做“跳跃基因”的新非病毒基因传递系统的出现则提供了一种比病毒更安全、比质粒更有效的替代方法。

芭芭拉·麦克林托克

芭芭拉·麦克林托克是一位女科学家。

19世纪下半叶到20世纪上半叶,遗传学界有三位伟大的科学家,他们的姓氏都以字母M开头。他们就是众所周知的孟德尔(Gregor Johann Mendel、摩尔根(Thomas Hunt Morgan)和麦克林托克(Barbara McClintock)。

她以玉米遗传学的研究成果推动和促进了细胞遗传学这一遗传学分支学科的建立。但是,真正使她名垂科学史册的却是她在玉米中对可移动基因——转座基因(俗称“跳跃基因”)的研究。

转座因子或转座子是一类在很多后生动物中(包括线虫、昆虫和人)发现的可移动的遗传因子。 一段DNA顺序可以从原位上单独复制或断裂下来,环化后插入另一位点,并对其后的基因起调控作用,此过程称转座。这段序列称跳跃基因或转座子,可分插入序列(Is因子),转座(Tn),转座phage。

复旦生命学院为您解答,希望您能采纳,谢谢

人类属于一个叫做类人猿的群体。黑猩猩和大猩猩没有尾巴,其他像长臂猿这样的小猿也没有尾巴。通过观察这些灵长类动物,科学家们发现没有尾巴是如何成为一种优势的。在东南亚森林的树梢上,长臂猿可以用它们的长臂在树枝之间摇摆。当它们向前摆动时,躯干和腿悬挂在下面,以保持身体直立。此时,尾巴只会阻碍事物和运动。此外,没有尾巴的长臂猿不会失去平衡。它们可以用手臂平衡脚在树枝上行走。没有尾巴的直立姿势也非常适合爬树干。

猿类动物尾巴的功能是平衡四肢跑步或树上生存活动的重点,有利于猿类动物灵活的生存活动。自直立行走生存活动模式建立以来,猿类尾巴已经成为猿类直立行走生存活动的多余废物,因为它们没有被使用。随着时间的推移,它们的尾巴会逐渐下降,直到它们完全消失。

这是遵循动物进化的“用进废退”的原则,“用进”也就是说,动物经常需要使用的功能性细胞组织将继续增殖和发展,并不断进化和改进;“废退”换句话说,由于生态变化,动物失去了原始细胞组织(尾巴)的功能。如果不使用它们,它们会在体内形成多余的废物,并逐渐退化,直到它们完全消失。

事实上,大多数哺乳动物的尾巴都是用来保持平衡的猿类也不例外,但请注意,它们需要保持尾巴平衡,们需要保持尾巴平衡,而人类不需要用脚行走。这仍然需要从进化的角度来分析。尾巴是身体的一部分。它需要锻炼,所以它需要能量消耗。你知道人类进化过程中有很多自然选择。因此,一些没有尾巴的人在自然进化中获得了优势,因为他们消耗的能量更少,所以今天没有尾巴的人。

转座因子或转座子是一类在很多后生动物中(包括线虫、昆虫和人)发现的可移动的遗传因子。

一段DNA顺序可以从原位上单独复制或断裂下来,环化后插入另一位点,并对其后的基因起调控作用,此过程称转座。这段序列称跳跃基因或转座子,可分插入序列(Is因子),转座(Tn),转座phage。

转座子是一类在细菌的染色体,质粒或噬菌体之间自行移动的遗传成分,是基因组中一段特异的具有转位特性的独立的DNA序列

转拙子是存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。最简单的转座子不含又任何宿主基因而常被称为插入序列(IS),它们是细菌染色体或质粒DNA的正常组成部分

转座(因)子是基因组中一段可移动的DNA序列,可以通过切割、重新整合等一系列过程从基因组的一个位置“跳跃”到另一个位置。

复合型的转座因子称为转座子(trans—poson,Tn)。这种转座因子带有同转座无关的一些基因,它的两端就是IS,构成了“左臂”和“右臂”。两个“臂”可以是正向重复,也可以是反向重复。这些两端的重复序列可以作为Tn的一部分随同Tn转座,也可以单独作为IS而转座。

转座子是细菌细胞里发现的一种复合型转座因子,这种转座因子带有同转座无关的一些基因,如抗药性基因;它的两端就是IS,构成了“左臂”和“右臂”。两个“臂”可以是正向重复,也可以是反向重复。这种复合型的转座因子称为转座子(trans—poson,Tn)。这些两端的重复序列可以作为Tn的一部分随同Tn转座,也可以单独作为IS而转座。Tn两端的IS有的是完全相同的,有的则有差别。当两端的IS完全相同时,每一个IS都可使转座子转座;当两端是不同的IS时,则转座子的转座取决于其中的一个IS。Tn有抗生素的抗性基因,Tn很容易从细菌染色体转座到噬菌体基因组或是接合型的质粒。因此,Tn可以很快地传播到其他细菌细胞,这是自然界中细菌产生抗药性的重要来源。

两个相邻的IS可以使处于它们中间的DNA移动,同时也可制造出新的转座子。Tn10的两端是两个取向相反的IS1O,中间有抗四环素的抗性基因(TetR),当TnlO整合在一个环状DNA分子中间时,就可以产生新的转座子。当转座子转座插人宿主DNA时,在插入处产生正向重复序列,其过程是这样的:先是在靶DNA插入处产生交错的切口,使靶DNA产生两个突出的单链末端,然后转座子同单链连接,留下的缺口补平,最后就在转座子插入处生成了宿主DNA的正向重复。已知的转座因子的转座途径有两种:复制转座和非复制转座。

1.复制转座(replicative transposition) 转座因子在转座期间先复制一份拷贝,而后拷贝转座到新的位置,在原先的位置上仍然保留原来的转座因子。复制转座有转座酶(transposase)和解离酶(resolvase)的参与。转座酶作用于原来的转座因子的末端,解离酶则作用于复制的拷贝。TnA是复制转座的例子。

2.非复制转座(non-replicative transposition) 转座因子直接从原来位置上转座插入新的位置,并留在插入位置上,这种转座只需转座酶的作用。非复制转座的结果是在原来的位置上丢失了转座因子,而在插入位置上增加了转座因子。这可造成表型的变化。

保留转座(conservative transposition)也是非复制转座的一种类型。其特点是转座因子的切离和插人类似于入噬菌体的整合作用,所用的转座酶也是属于入整合酶(integrase)家族。出现这种转座的转座因子都比较大,而且转座的往往不只是转座因子自身,而是连同宿主的一部分DNA一起转座。 非复制转座可以是直接从供体分子的转座子两端产生双链断裂,使整个转座子释放出来,然后在受体分子上产生的交错接口处插入,这是“切割与黏接”(“cut and paste")的方式。另一种方式是在转座子分子同受体分子之间形成一种交换结构(crossover structure),受体分子上产生交错的单链缺口,与酶切后产生的转座子单链游离末端连接,并在插入位点上产生正向重复序列;最 后,由此生成的交换结构经产生缺口(nick)而使转座子转座在受体分子。供体DNA分子上留下双链断裂,结果 或是供体分子被降解,或是被DNA修复系统识别而得到修复。

在复制转座过程中,转座和切离是两个独立事件。先是由转座酶分别切割转座子的供体和受体DNA分子。转座子的末端与受体DNA分子连接,并将转座子复制一份拷贝,由此生成的中间体即共整合体(cointegrat,)有转座子的两份拷贝。然后在转座子的两份拷贝间发生类似同源重组的反应,在解离酶的作用下,供体分子同受体分子分开,并且各带一份转座子拷贝。同时受体分子的靶位点序列也重复了一份拷贝。

酵母接合型的相互转换也是复制转座所产生。酿酒酵母(Saccharomvcescerf—visiae)的生命周期中有双倍体细胞和单倍体细胞两种类型。单倍体细胞则有a型和α型两种接合型(mating type)。单倍体酵母是a型还是α型,由单个基因座MAT所决定。MAT有一对等位基因MAT。和MATα,在同宗接合(homothallic)的酵母菌株中,酵母菌十分频繁地转换其接合型,即从a转换成α,然后在下一代又转换为a。这种转换和回复的频率已远远高于通常的自发突变,表明这不是通常的突变机制。现在已经知道,在MAT基因座两侧有两个基因带有MATα和ATα的拷贝,这就是HMLα和HMRα基因。这两个基因贮存了两种接合型等位基因,当转座给MAT基因座时就发生了接合型的转换。因此,MAT基因座是通过转座而转换其接合型的。MAT基因座的序列转换成另一个基因的序列,这种机制称为基因转换(gene convertion)。

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