雖然電鰻是生活在遙遠的亞馬遜河流域的魚類，但是它們獨特的放電生存方式，讓它們聞名于全世界。

已知會放電的生物有好幾種，但是很少有像電鰻那樣釋放高電壓的，已知一種被稱為伏打電鰻的物種，它們可以釋放最高860v的電壓。

電鰻 Steven G. Johnson

大部分電鰻都可以把人電暈，所以在發明電之前，其實電鰻被當地土著稱為為“催眠魚”（當地語言直接翻譯“電鰻”的名字的話），意思就是讓人睡覺的魚。

然而，最近科學家發現，電鰻的高電壓不僅能“讓人睡覺”，它可能還會在實驗室外觸發一種生物技術——電穿孔。

電穿孔指的就是用電場增加細胞膜通透性，就像在細胞上打孔一樣，在實驗室中，通常會用這種技術將蛋白質，DNA等大極性分子引入到細胞內。

日本名古屋大學的分子生物學家認為，電鰻以及其它的放電生物可以在自然界中引發生物細胞電穿孔，并讓游離的DNA片段進入到細胞，從而基因改造這些生物。

該團隊為自己的設想設計了一個實驗：

他們用兩個魚缸養斑馬魚幼苗，并在水中添加了能夠產生發光蛋白的DNA片段，然后在其中一個魚缸中放入一條電鰻，并用懸掛魚餌來刺激電鰻放電。

實驗結果顯示，放入電鰻的魚缸中，大約有5%的斑馬魚幼苗育出發熒光的組織，而對照組（沒有電鰻的魚缸）則幾乎沒有發現具有熒光的幼苗。

一條獲得熒光基因的斑馬魚幼苗，圖源：榊慎太郎

這表明電鰻的放電確實促進了基因向細胞的轉移。盡管與通常用于電穿孔的機器相比，電鰻具有不同的脈沖形狀和不穩定的電壓，但它確實其作用。

實際上，自然的電擊導致電穿孔并不是這個團隊的第一次提出的，此前就有科學家提出，由于閃電等自然的放電過程，土壤中的細胞可能會發生自然電穿孔，但這尚未得到證實。

這個科學團隊的貢獻則是第一次證實電穿孔確實可以自然過程引發，而且很明顯這個自然的電穿孔也可以給周圍生物帶去新的基因片段。

雖然電鰻在野外是否也會像實驗室一樣引發電穿孔并給周圍生物輸入新基因，目前還不得而知，但是該團隊的實驗證明電鰻等放電生物絕對有成為非人類基因工程的可能性。

像這種生物獲得其它生物的DNA的過程被稱為水平基因轉移，與之相對應的自然就是基因在自己種群中傳播——父母傳給后代，這個被稱為垂直基因轉移。

圖：水平基因轉移

垂直基因轉移我們非常常見，我們身邊都在不停發生，但其實水平基因轉移在自然界也一樣常見，只是它更多的是在微生物中被觀察到。

其中一個典型的例子就是抗生素抗性基因——細菌因能夠迅速抓取并合并抗生素抗性基因而昭著，一旦你發現有某種細菌對某一種抗生素具有抗性，那么它就會迅速傳開讓你的抗生素對其它細菌也無效。

不過，直到最近，科學家才發現和相信水平基因轉移在多細胞生物中也非常普遍。

比如，緩步類（水熊蟲）和真菌之間的水平轉移，植物和其寄生蟲之間的基因交換，蒼蠅能夠克服植物殺蟲劑等等。

甚至有證據表明脊椎動物眼睛的進化也是因為一次水平基因轉移——我們“剽竊”了細菌的類維甲酸結合蛋白的相關基因，然后不停自然選擇，最終讓我們擁有與無脊椎動物不同的眼睛。

電鰻的電擊只是水平基因轉移的一種誘發因素，它可能不是很常見，因為放電動物很少，但有更多我們可能根本不了解的過程正在自然界中不停發生，并讓更多生物完成水平基因轉移。

以前人們通常認為生物進化是由垂直基因轉移主導的，也就是基因在傳遞給后代的過程中，每次都會出現一些偏差，然后隨著時間推移，它就會變得越來越不同。

但其實垂直基因轉移是一種非常低效的過程，這種方式很難積累足夠的基因突變并創造新物種，即便是有性生殖生物也一樣。

而水平基因轉移則正好相反，它可以以極快的速度創造新物種，一種生物可能只是因為一次水平基因轉移就有質的轉變——讓它們的生存方式發生徹底變化，并迅速變成新的物種。

所以，水平基因轉移在生物進化的過程中很可能扮演著更重要的角色，甚至地球上許多曾經占據主導地位并深刻改造地球的物種，很可能都是因為簡單的一次水平基因轉移。

有一些證據表明，地球歷史上最嚴重的物種大滅絕事件——2.53億年前的二疊紀-三疊紀滅絕事件很可能也是一次水平基因轉移惹得禍。

報道原文：https://www.sciencealert.com/a-zap-from-an-electric-eel-could-give-nearby-organisms-new-genes

文獻：https://doi.org/10.7717/peerj.16596