基因组大小的范围

想象用数 DNA 字母的方式，去衡量不同生物体内存储了多少“文字”。你大概会以为人携带的远多于一只苍蝇，而苍蝇又远多于一朵花。现实却更奇怪：基因组大小跨越了惊人的范围，而这个范围大多与生物看上去的复杂程度对不上。

基因组大小通常用一份完整 DNA 拷贝中的碱基对数目来表示，或用这份 DNA 的质量来表示（即经典的“C 值”，以皮克为单位）。一个小细菌可能只有几百万碱基对；人类基因组约有 32 亿（3.2 x 10^9）碱基对；某些蝾螈和肺鱼携带几百亿；而一种名为日本衣笠草（Paris japonica）的蕨类植物约有 1500 亿碱基对，是人类总量的五十倍。把单个细胞里的人类 DNA 拉直约有两米长，可这相比某些两栖动物每个细胞里塞进的量，仍然只是很小的一部分。

这之所以重要，是因为它推翻了一个诱人的假设——基因组越大就代表生物越高级。事实并非如此。大部分差异来自非编码 DNA 和重复 DNA，而不是来自更多的基因。基因组大小会影响细胞体积、分裂速度，甚至一个物种如何适应环境，因此生物学家把它当作一项真实的生物学性状，而不是奇闻。为什么这个范围如此之广、又如此脱离复杂程度，这个谜题有它自己的名字：C 值悖论。