撰文 | 蘇澄宇

網(wǎng)友發(fā)現(xiàn)剛買的橘子中，發(fā)現(xiàn)了一個不太一樣的橘子。

圖源：xhs

它的果皮上仿佛被人用尺子畫了線，涇渭分明地分割成幾個部分，顏色一邊深一邊淺，甚至連紋路都完全不同，看起來就像一個迷你版的籃球？

其他人的“籃球”橙子 圖源：reddit

這不是什么新品種，而是一種名為“嵌合體”的生物現(xiàn)象。

嵌合體，英文Chimera，這個詞源于希臘神話中獅頭、羊身、蛇尾的怪物。在生物學(xué)上，它指由兩種或以上不同基因型細(xì)胞構(gòu)成的單一生物體 。

奇美拉 圖源：south china morning post

如果說雜交（Hybrid）像是把橙汁和檸檬汁混合在一起，得到一杯全新的、味道均勻的“雜交果汁”，那么嵌合體則更像是一盤水果沙拉：橙子塊和檸檬塊被放在同一個盤子里，但它們各自保持著自己獨立的基因和味道，只是物理上“拼”在了一起 。

圖源：xhs

這種“拼接”而非“融合”的特性，正是“籃球橘”上能出現(xiàn)清晰分界線的根本原因。

嵌合體的誕生，通常源于一次意外的基因突變 。在植物的生長點（頂端分生組織）中，有一個細(xì)胞在分裂時“開了個小差”，發(fā)生了突變。這個突變細(xì)胞和它的后代，就成了植物體內(nèi)的一群“異類” 。

這個生長點，好比一個建筑工地，而細(xì)胞則根據(jù)分工，分為三個“施工隊”，生物學(xué)上稱為L1、L2和L3層 。

圖源：biorxiv

L1層（外墻粉刷隊）：負(fù)責(zé)形成植物最外層的“皮膚”，也就是表皮 。

L2層（主體施工隊）：負(fù)責(zé)構(gòu)建大部分內(nèi)部組織，如果肉、皮下組織，甚至還負(fù)責(zé)產(chǎn)生種子（生殖細(xì)胞）。

L3層（水電工程隊）：負(fù)責(zé)建造最核心的結(jié)構(gòu)，比如運輸水分和養(yǎng)料的維管系統(tǒng) 。

圖源：uc agriculture

對于一個柑橘來說，它最終的形態(tài)就是這三個“施工隊”協(xié)同作業(yè)的結(jié)果：金黃色的外果皮（色素層）主要來自L1和L2層，白色的海綿層（中果皮）來自L2和L3層，而我們吃的果肉則由三層共同參與構(gòu)成 。

了解了細(xì)胞分工，我們就能破解“籃球橘”的秘密了。這種現(xiàn)象屬于一種特定的扇形嵌合體（sectorial chimera） 。

它的成因是，最初的那個基因突變非常“霸道”，它不是只影響某一個“施工隊”（細(xì)胞層），而是像切蛋糕一樣，垂直切下，把L1、L2、L3三個“施工隊”的一部分全部感染了 。

于是，這個“突變扇區(qū)”發(fā)育成的部分，從外層果皮到內(nèi)部果肉，都擁有了和正常部分截然不同的基因。這就導(dǎo)致了果實上出現(xiàn)一條清晰的縱向條紋，顏色、質(zhì)地甚至形狀都可能不同 。

更有趣的是，圖案的幾何形狀，精確地暴露了突變發(fā)生的“作案時間”。

一個果實始于一個細(xì)胞，分裂成兩個，再到四個、八個……如果突變發(fā)生在二細(xì)胞階段，那么果實就會長成一半一半的“陰陽臉”。而如果突變發(fā)生在四細(xì)胞階段，四個原始細(xì)胞中的一個發(fā)生突變，最終就會形成我們看到的、被精確分割成四份的“籃球”圖案 。

籃球蘋果 圖源：fruitforum

這種基因上的楚河漢界，帶來的差異遠(yuǎn)不止顏色。

有網(wǎng)友曾分享過一個檸檬與橙子的嵌合體，其橙色部分聞起來“就像一個橙子”，暗示其揮發(fā)性芳香物質(zhì)也發(fā)生了改變 。

科學(xué)研究也證實了這一點。一項針對扇形嵌合體橙的分析發(fā)現(xiàn)，突變后的黃色扇區(qū)不僅丟失了某些化學(xué)成分，甚至還產(chǎn)生了一種全新的化合物 。這意味著，同一個果實的不同區(qū)域，可能真的擁有不同的風(fēng)味。你吃到的“籃球橘”，理論上可能一半酸一半甜。

圖源：fruitforum

在果園里，這種外觀不一的“籃球橘”通常會被當(dāng)作次品丟棄 。但對于育種來說，這是難得的禮品。

紅心葡萄柚的來由 圖源：文獻(xiàn)

許多我們今天習(xí)以為常的優(yōu)良品種，比如紅心葡萄柚，最初都來源于這種被稱為“芽變”的自發(fā)突變 。然而，扇形嵌合體本身極不穩(wěn)定，直接用它的枝條去嫁接，幾乎不可能復(fù)制出同樣的“籃球”圖案 。

但現(xiàn)代生物技術(shù)給了我們“提純”這個突變的機會�？茖W(xué)家可以通過組織培養(yǎng)技術(shù)，從突變的扇區(qū)中分離出細(xì)胞，在實驗室里將其培育成一株完整的、基因型純粹的新植株 。

圖源：organicseeds4you

通過這種方式，一個只有紅色條帶的橙子，未來可能被培育成一個果實完全通紅的穩(wěn)定新品種。

圖源：Folco Masi/Unsplash

“危險三角區(qū)”指的是從我們鼻根（雙眉之間）到兩側(cè)嘴角連線構(gòu)成的三角形區(qū)域。這個區(qū)域之所以“危險”，是因為其獨特的面部靜脈結(jié)構(gòu)——它們?nèi)鄙俜乐寡旱沽鞯摹办o脈瓣”，并且通過眼靜脈等血管直接與顱內(nèi)的重要結(jié)構(gòu)“海綿竇”相連。海綿竇是大腦血管和神經(jīng)交匯的關(guān)鍵“樞紐”。

2022年，醫(yī)學(xué)期刊《Cureus》報道了一名16歲男孩的病例。他僅僅因為擠壓了自己上唇的一個膿皰，幾天后便出現(xiàn)面部腫脹、高燒和眼球活動受限等癥狀。醫(yī)生最終診斷他患上了“海綿竇血栓性靜脈炎”（CST）——一種由細(xì)菌（耐甲氧西林金黃色葡萄球菌）逆行進(jìn)入顱內(nèi)引發(fā)的兇險感染。幸運的是，經(jīng)過長達(dá)一個多月的強力抗生素治療，他才得以康復(fù)。

在抗生素普及的今天，這樣的極端事件已非常罕見。但醫(yī)學(xué)研究指出，一旦發(fā)生海綿竇血栓，即便得到及時治療，死亡率仍可高達(dá)20%至30%，幸存者也可能留下視力損傷、面部神經(jīng)麻痹等永久性后遺癥。在抗生素發(fā)明前，這種情況的死亡率接近100%。

因此，“危險三角區(qū)”的警告并非謠言。

圖源：giphy

大氣是一個典型的“混沌系統(tǒng)”。

著名氣象學(xué)家愛德華·洛倫茲在20世紀(jì)60年代提出了“蝴蝶效應(yīng)”理論：

一只在巴西輕拍翅膀的蝴蝶，可能最終導(dǎo)致美國得克薩斯州的一場龍卷風(fēng)。這形象地說明了大氣系統(tǒng)對初始條件的極端敏感性。我們不可能測量到地球上每一個角落、每一瞬間的大氣數(shù)據(jù)，初始數(shù)據(jù)總會存在微小的誤差和空白。

這些看似無妨的“小偏差”，在超級計算機的復(fù)雜模型中會被指數(shù)級放大，最終導(dǎo)致幾天后的預(yù)報結(jié)果與實際天氣大相徑庭。

描述大氣運動的物理方程組非常復(fù)雜，至今沒有精確的解析解，計算機只能進(jìn)行近似計算。

此外，許多小尺度的天氣現(xiàn)象，如一朵積云的形成、城市熱島效應(yīng)，其物理過程過于復(fù)雜，無法被現(xiàn)有模型完美模擬，只能通過簡化的“參數(shù)化”方案來估算。例如，模型的分辨率可能是一個5公里的網(wǎng)格，它只能描繪這個網(wǎng)格內(nèi)的平均狀態(tài)，卻無法捕捉到網(wǎng)格內(nèi)一條街道上突然形成的強對流天氣。

這就解釋了為什么預(yù)報說某區(qū)域有雷陣雨，結(jié)果雨下在了你家隔壁的街區(qū)。

封面來源：網(wǎng)絡(luò)

參考資料：

(https://fruitforum.wordpress.com/2008/01/19/apple-chimeras-information-please/)(https://qikan.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=35917933)

(https://www.roundrockgardens.com/post/plant-mutations-every-gardener-should-know)

凡本公眾號轉(zhuǎn)載、引用的文章 、圖片、音頻、視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有人所有，因此產(chǎn)生相關(guān)后果，由版權(quán)所有人、原始發(fā)布者和內(nèi)容提供者承擔(dān)，如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除。

將【把科學(xué)帶回家】設(shè)為星標(biāo)?，了解更多科學(xué)內(nèi)容

原創(chuàng)文章版權(quán)歸微信公眾號
“把科學(xué)帶回家”所有

轉(zhuǎn)載請聯(lián)系：bd@wanwuweb.com