我这里要先说明一下：本来昨天已发“限博告示”，为何今天却食言？因为我昨天收到一位网友寄来的信，就我发表的博文“毛色进化：都是被天敌逼的”进行学术探讨。我认为他所提的问题有一定共性，仅我俩互动不够充分。同时，为了及时澄清疑惑，以免各位淡忘，我就只好食言一次，在今天以博文的形式展示出来。
下面我照录这位网友给我的来信，但暂时隐去他的姓名。除非他看到本文后不介意我指名道姓，我再把他的姓名补上。
曾老师，如果是普通的科普文章，曾老师的博文足够好了，但曾老师是大科学家，我就鸡蛋里挑骨头，跟曾老师抬一下杠。不妥之处，请指出。
XXX
我列出我有疑问的话，加以点评。
“人们从此认识到基因突变、自然选择和适应性进化并非“一蹴而就”，而是在相当漫长的时间内交替进行。”我觉的这早就是共识了，"Fitness landscape" 其实就是这个意思。http://en.wikipedia.org/wiki／Fitness_landscape。
“此次实验无可辩驳地证明，控制毛色的agouti基因在过去8000年里，总共发生过9次突变。”
1.其实发生了无数突变 (91只老鼠中，就发现了466个SNP），鉴定出其中10个可能和老鼠颜色的改变相关，还有些有利的突变没鉴定出来。
2.为什么是9个？表一中列了10个。
3.为什么是“过去8000年里”呢？沙丘是过去15,000到8000年间形成的，更可能是在形成沙丘的过程中，土壤颜色变浅，老鼠颜色也进化变浅。如果是沙丘形成之后，黑老鼠迁移到这，估计来不及进化就被吃光了。
4.一般好像不用“无可辩驳”这个词来形容实验结果。
“这说明基因突变与自然选择交替进行，基因每突变一次，自然选择就淘汰一大批非突变的深色鼠，而同时留下一小批突变的浅色鼠。”这里好像不那么精确。
1.许多基因突变后，表现型不改变。
2.如果是有利的突变，（注意，最初只有一只老鼠有这个突变），那么在下几代中，老鼠种群的总数不见得改变，但有该突变的老鼠在鼠群中的比例会大大增加，不是“留下一小批突变的浅色鼠”。
“有趣的是，老鼠与猫“老死不相往来”，但它们的毛色基因却完全相同。”
老鼠和猫都是哺乳类，亲缘关系不远，决定毛色的基因没变，很正常吧？
“而且每只黑猫的agouti基因中都含有一段缺失片段。不过，可能由于家养而没有天敌的缘故，黑猫依然还是黑猫，并未见到它们的毛色变浅。”
1.猫一旦被人养了，就是人工选择了，自然选择的原理就不太适用了。
2.毛黑在某些环境下反而有利，会被选择留下来。比如沙丘边上的土颜色黑，老鼠就还是黑的。
以下是我的回信：
XXX兄：
你好！很高兴和你讨论学术问题。可能你想不到，我过去是搞转基因植物的，对生物进化仅仅了解一点皮毛，绝对谈不上是大科学家，你过奖了，我不敢当！
我之所以写一些科学趣闻，是因为每周《中国科学版》向我约稿，我主要根据ScienceDaily网站的文章所写，比如这次的毛色进化，就选自该网站，见链接：
实际上，当我读到此文时，还找不到它的原文进行认真研读。现在从科学网的“群组”里下载了原文，可以就你提出的几个问题共同探讨。
引用：“人们从此认识到基因突变、自然选择和适应性进化并非“一蹴而就”，而是在相当漫长的时间内交替进行。”
答：某些性状的改变的确是某个基因“一次突变”的结果，比如白化突变。在中低纬度生活的人类的头发、眼睛等本来都是黑色的，但由于祖先的黑色基因（酪氨酸酶基因）突变为白化基因（酪氨酸酶缺陷基因），导致后代的毛发都变成白色，这里并不存在自然选择压力。所以，在谈到鹿鼠皮毛颜色的进化时，我是将基因突变、自然选择和适应性进化联系在一起说，因为有些性状是“突变”，而有些性状却是“渐变”。
引用：“此次实验无可辩驳地证明，控制毛色的agouti基因在过去8000年里，总共发生过9次突变。”
问：1.其实发生了无数突变（91只老鼠中，就发现了466个SNP），鉴定出其中10个可能和老鼠颜色的改变相关，还有些有利的突变没鉴定出来。
答：SNP（单核苷酸多态性）既可以见于启动子等调控区段，也可以出现在结构基因（编码区）中。若它们出现在密码子的第三位，就不会引起蛋白质的氨基酸序列变化，也就不会改变酶和蛋白质的活性及其所影响的生物性状，因此，在agouti基因位点中鉴定出的466个SNP中，仅有10个与毛色有关。
问：2.为什么是9个？表一中列了10个。
答：表1其实列了11个与5种性状（doesal hue,dorsal brightness,ventral color,d-v boundary,tail stripe）有关的SNP，只不过其中有一个是重复的（丝氨酸密码子缺失），该突变决定两种性状（ventral color,tail stripe）故为10组SNP。ScienceDaily说是9个，大概是受图1中9个箭头误导。
问：3.为什么是“过去8000年里”呢？沙丘是过去15,000到8000年间形成的，更可能是在形成沙丘的过程中，土壤颜色变浅，老鼠颜色也进化变浅。如果是沙丘形成之后，黑老鼠迁移到这，估计来不及进化就被吃光了。
答：Science文中既提到8000-15000年内布拉斯加浅色沙丘形成的历史，但也提到2900年前鹿鼠种群变化的“瓶颈期”，当时浅色鼠仅占0.4%，后升至约65%。ScienceDaily的文章可能遗漏了15000年这个更早的沙丘形成期。
我推测，在过去的15000-8000年里，迁移到浅色沙丘的鹿鼠是黑色的，因此几乎“被吃光”，仅剩下极少量浅色突变鼠（0.4%），但这仅仅发生在2900年前，随后由于浅色沙丘对浅色鼠提供的保护，减少了它们被老鹰猎杀的机会，于是种群数量逐渐增加，直到升高到65%左右。至于其余的35%，可能是一些生活在周围地带的灰色鼠或黑色鼠。
问：4.一般好像不用“无可辩驳”这个词来形容实验结果。
答：所谓“无可辩驳”是指获得分子水平（基因及SNP）证据的支持。
引用：“这说明基因突变与自然选择交替进行，基因每突变一次，自然选择就淘汰一大批非突变的深色鼠，而同时留下一小批浅色鼠”。这里好像不那么精确。
问：1.许多基因突变后，表现型不改变。
答：没错！不会导致表现型改变的基因突变称为“中性突变”。反过来，如果自然选择能发挥作用，那一定是可以改变性状的基因突变，包括有利突变与有害突变。
问：2. 如果是有利的突变，（注意，最初只有一只老鼠有这个突变），那么在下几代中，老鼠种群的总数不见得改变，但有该突变的老鼠在鼠群中的比例会大大增加，不是“留下一小批突变的浅色鼠”。
答：如果出现有利突变，如鹿鼠毛色变浅后不易被老鹰吃掉就是有利性状，但该性状可能遗传也可能不遗传。一要看它是显性突变还是隐性突变，隐性突变只携带不表现；二是看有无交配机会，未交配就不会有后代，突变基因也将消失了。
你估计老鼠种群的总数时必须考虑当代与后代的情况，当代浅色鼠应该是“一小批”（突变率很低），但后代的种群数量大大增加，因为浅色鼠被老鹰叼走的可能性显著降低。因此，所谓“自然选择”压力，在这里仅仅是指老鹰从高空识别鹿鼠的能力。老鹰很容易看到黑色鼠，但不容易看到浅色鼠。
问：有趣的是，老鼠和猫“老死不相往来”，但它们的毛色基因却完全相同”。老鼠和猫都是哺乳类，亲缘关系不远，决定毛色的基因没变，很正常吧？
答：人也是哺乳类，但决定毛发颜色的基因却不是agouti。因此，不能简单以哺乳类还是非哺乳类来断定某个基因的来源与功能。正如你所知道的，有时从表型上无法追踪到祖先基因（ancestral gene），因为进化上既有“趋异进化”或称“发散进化”（divergent evolution），就是一个祖先基因与后裔基因功能相同，序列同源，又有“趋同进化”或称“收敛进化”（convergent evolution），就是一个基因与另一个基因功能相同，但序列完全不同。
引用：“而且每只黑猫的agouti基因中都含有一段缺失片段。不过，可能由于家养而没有天敌的缘故，黑猫依然还是黑猫，并未见到它们的毛色变浅”。
问：1. 猫一旦被人养了，就是人工选择了，自然选择的原理就不太适用了。
答：如果人们不故意留下白猫而舍弃黑猫，就不存在人工选择。自然选择的原理适不适用，与有无人工选择无关。当然，猫能被自然选择的前提是狮、虎、豹、狼或其他什么动物是吃它的，但我发现这种动物至今还没有出生（笑）！
问：2、毛黑在某些环境下反而有利，会被选择留下来。比如沙丘边上的土颜色黑，老鼠就还是黑的。
答：这个说法是合理的，比如白猫捉老鼠可能不如黑猫，当然这得认定老鼠在夜间活动避开猫利用的是可见光，而不是红外光或超声波。至于沙丘边的老鼠是不是黑的，完全是一种随机事件，因为老鼠本身并不会意识到自己是黑色的还是白色的，它们更没有进化出知道自己在沙丘中央或边缘利用“保护色”的智力。诚如你所说，在沙丘边缘，浅色鼠反而易被老鹰叼走，深色鼠却有机会存活下来。
以上拉拉杂杂回答了你提出的几个问题，限于本人水平，不一定正确，欢迎继续探讨。
曾老师
注：若有人对原文有兴趣，可以在“群组”中下载3月15日出版的Science杂志，或者来信向本人索取。
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