【鱼的记忆】鱼的记忆只有七秒？鱼：滚

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主任：中国科学院计算机网络信息中心

(图片|作者拍摄)

生活中经常听到小朋友们自助是鱼。感慨“只有7秒的记忆，令人感慨”的事情。(威廉莎士比亚，哈姆雷特，哈姆雷特)但是鱼的记忆真的只有7秒吗？

鱼宝宝们说：这锅，我们不背！

鱼的记忆其实很长

除了说我国只有7秒的鱼类记忆外，国外也有“第三次记忆Fish”的说法。那么鱼类的记忆到底有多少呢？

早在1965年，来自美国的科学家就研究了金鱼的记忆。研究人员首先从鱼缸的一端发射一道光，然后就在这一端对金鱼进行电刺激。

反复训练了这么多次，很快金鱼想起了“光-电冲击”的刺激周期。再次发光后，金鱼会迅速逃到鱼缸的另一边。研究人员发现金鱼可以在一个月内记住“光-回避”的行为模式。

除金鱼外，研究人员还通过“光-食物”的刺激方式，在模式生物斑马鱼中发现了类似的结果。不仅如此，后续科学家还观察到，饲养的鱼对食物刺激可以保持数年的记忆。

事实上，如果在生活中仔细观察景区池塘里的观赏鱼，当有人靠近的时候，就会迅速游过来吐泡沫，想要得到食物，这也是对食物有刺激的记忆。(莎士比亚。)(莎士比亚。)

鱼的记忆不仅会遗传给路，还会遗传给下一代

最近发表在《自然—通讯》上的研究成果颠覆了人们的认识。新西兰Otago大学的科学家们通过对JEBRA FISH的研究发现，JEBRA FISH的表观记忆可以通过保存DNA甲基化的方式继续遗传给后代。简单地说，鱼的记忆可以遗传到下一代，甚至下一代。(阿尔伯特爱因斯坦)(美国电视剧)。

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之前的研究表明，除了“基因”遗传因素调节我们的记忆外，表观遗传学与学习记忆密切相关。表观遗传学是指在不变的遗传物质DNA条件下发生遗传性化学修饰。其中主要包括DNA甲基化修饰、粗蛋白质修饰等，如果这些修饰发生在配偶身上，就会遗传给后代。

后代获得的表观遗传学修饰(DNA甲基化修饰、粗蛋白质修饰等)往往会对亲本(或几代前祖先)经历的事件(刺激)做出反应。这也称为表观遗传学记忆。

具体来说，后代可以对亲本发生的、自己没有经历过的事件表示记忆，并做出“代际”反应。例如，2016年，来自特拉维夫大学的科学家发现，遭受饥饿的线虫将通过smallRNA传递饥饿的“记忆”的方式传给后代。研究人员发现，尽管后代线虫没有受到“饥饿”，但它们可以提前准备饥饿。这些记忆大多是对亲代环境条件，特别是不利环境因素的表观遗传学修饰，有助于后代更好地生存。

记忆遗传给后代。斑马鱼怎么办？

表观修饰最重要的方法之一，DNA甲基化是指在不改变DNA序列的情况下，通过特定酶(DNA甲基转移酶)的修饰，将甲基基团与DNA的核苷酸(如胞嘧啶的第五位碳原子)结合在一起，改变DNA的形态，抑制DNA双螺旋结构中大沟和蛋白质的相互作用。由于在控制基因表达等方面发挥重要作用，DNA甲基化修饰也被称为DNA天书的“脚注”。

此前，科学家们发现，哺乳动物(包括人类)中这种DNA甲基化修饰不会稳定遗传给下一代，受精后会出现大规模的“甲基化删除现象”。

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与精子和卵细胞的甲基化水平相比，胚胎中DNA的甲基化水平大大降低，从而出现全基因组大规模DNA甲基化清除。在子代的后续发育过程中，随着环境条件的变化，DNA甲基化水平再次提高，出现了“(亲本)DNA甲基化删除——(子代)DNA甲基化重建”的过程。

在最近对斑马鱼的这项研究中，研究人员通过低范围全基因组亚硫酸盐测序分析了斑马鱼系统发育过程中的DNA甲基化水平，结果表明，在种系发育过程中，斑马鱼不会像哺乳动物一样经历整个基因组的DNA甲基化删除。斑马鱼的DNA甲基化事件可能会遗传到下一代，甚至下一代。

换句话说，在鱼上

所以，以后可别再说鱼的记忆只有7秒了，你看到的鱼，可能还残留着史前的记忆呢！

参考文献：

1. Oscar Ortega-Recalde, Robert C. Day, Neil J. Gemmell, Timothy A. Hore. Zebrafish preserve global germline DNA methylation while sex-linked rDNA is amplified and demethylated during feminisation. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI:

2. Guo, H., Zhu, P., Yan, L., Li, R., Hu, B., Lian, Y., ... & Jin, X. (2014). The DNA methylation landscape of human early embryos. Nature, 511(7511), 606.

3. Houri-Ze'evi, L., Korem, Y., Sheftel, H., Faigenbloom, L., Toker, I. A., Dagan, Y., ... & Rechavi, O. (2016). A tunable mechanism determines the duration of the transgenerational small RNA inheritance in C. elegans. Cell, 165(1), 88-99.