基因組大小的範圍

想像用數 DNA 字母的方式，去衡量不同生物體內儲存了多少「文字」。你大概會以為人攜帶的遠多於一隻蒼蠅，而蒼蠅又遠多於一朵花。現實卻更奇怪：基因組大小跨越了驚人的範圍，而這個範圍大多與生物看上去的複雜程度對不上。

基因組大小通常用一份完整 DNA 拷貝中的鹼基對數目來表示，或用這份 DNA 的質量來表示（即經典的「C 值」，以皮克為單位）。一個小細菌可能只有幾百萬鹼基對；人類基因組約有 32 億（3.2 x 10^9）鹼基對；某些蠑螈和肺魚攜帶幾百億；而一種名為日本衣笠草（Paris japonica）的蕨類植物約有 1500 億鹼基對，是人類總量的五十倍。把單個細胞裡的人類 DNA 拉直約有兩米長，可這相比某些兩棲動物每個細胞裡塞進的量，仍然只是很小的一部分。

這之所以重要，是因為它推翻了一個誘人的假設——基因組越大就代表生物越高級。事實並非如此。大部分差異來自非編碼 DNA 和重複 DNA，而不是來自更多的基因。基因組大小會影響細胞體積、分裂速度，甚至一個物種如何適應環境，因此生物學家把它當作一項真實的生物學性狀，而不是奇聞。為什麼這個範圍如此之廣、又如此脫離複雜程度，這個謎題有它自己的名字：C 值悖論。