研究歷程上世紀70年代和80年代，研究者在不同種群的混合區域研究后發現，不同種群仍然能夠雜交，這意味著即便某些基因組已經開始發生變異，但基因仍然能夠流動。2001年，芝加哥大學的Chung-I Wu提出假說，認為新物種的形成是通過不同片段的基因組逐步改變而完成的。也就是說，屬于同一物種的不同種群體內的某些基因組發生變異的同時，其他部分的基因組仍然能夠相互融合和協調。他表示，即便是微小差異也會導致新物種的產生，例如適應新環境或挑選伴侶。但直到Hahn對比了兩種類型的岡比亞按蚊之后，該觀點才獲得了研究者的認可。Hahn與同事發現的3座“基因組島”實際上是兩類岡比亞按蚊身上差別最大的3組DNA。不久之后，圣母大學瘧疾研究者Nora Besansky針對蚊子的基因組開展了研究。在研究中，她也發現了差別化的基因組，并使用名為遺傳固定指數（FST）的統計工具對相關區域進行了鑒定。該方法旨在將特定種群的DNA差異比例與整個物種的DNA差異比例作對比。2008年，一項針對兩個豌豆蚜蟲種群的研究揭示了“基因組島”與基因差異選擇的關系。兩個豌豆蚜蟲種群一個棲息在紅三葉草上，另一個棲息在紫花苜蓿上，馬里蘭大學帕克分校進化生物學家Sara Via通過培育和DNA映射技術確定了兩種蚜蟲特殊的基因區域，該區域的基因能夠幫助蚜蟲適應不同的食物來源，并且這些基因位于高遺傳固定指數區域。這是“基因組島”存在的證明。愛達荷大學進化生物學家Luke Harmon表示，“基因組島”理論被很多人認為是能夠完美解釋生態物種形成的理論，這部分要歸功于形象的比喻：水流代表著基因組的流動，而“基因組島”則像大海中火山噴發后形成的島嶼，當水流流過島嶼時被陸地阻斷和分流。此外，隨著時間的推移，島嶼會不斷擴張，直到完全阻斷水流，基因組完全無法再實現流動，新物種由此誕生。島嶼之所以能夠不斷擴展是因為有利基因會不斷地被復制，其他對個體有利的基因突變也會加入進來，使得島嶼保持延展，長此以往，更多的“基因組島”亦會生成。遭到質疑但是，對“基因組島”理論的質疑也一直沒有停止。2009年，杜克大學的Mohamed Noor和Sarah Bennett在一篇發表在Heredity雜志上的評論中表示，“基因組島”只是不切實際的幻想。他們指出，如果新物種開始分化但最終沒有成型，那么高遺傳固定指數區域內的基因組上的差異點也有可能是該過程遺留下來的。此外，差異點的形成也可能僅僅是因為DNA序列和結構阻礙了基因的流動，若是如此，這些差異點上將不會包含有利于個體的DNA。圣母大學進化生物學家Jeffrey Feder一開始是“基因組島”理論的支持者，但當Feder研究蘋果蠅蛆和山楂蠅蛆后，他開始懷疑該理論的正確性。在北美洲，絕大多數山楂蠅蛆會將卵產在山楂樹的果實上，但約150年前，一部分山楂蠅蛆開始將卵產在蘋果上，在那時蘋果剛剛被引進到北美。蒼蠅傾向于在產卵的地方尋找異性交配，因此到了今天，兩個種群的雜交行為變少，基因流動也不多，雖然它們現在還屬于同一物種，但最終會成為兩個獨立的物種。2003年，Feder和其他研究人員發現了可能對形成新物種起到關鍵作用的基因—— 一段非常長的DNA片段，并且在山楂蠅蛆和蘋果蠅蛆體內呈相反方向延伸。這段DNA片段看上去就是一個“基因組島”，因為它能夠調節蒼蠅在果實上進食的時間，進而影響蒼蠅的生命周期。但當Feder和同事將更多更復雜的研究工具引入到山楂蠅蛆和蘋果蠅蛆的DNA研究中時，他們還發現了數十個其他的差異點。因為差異點的數量太多了，他們據此推斷可能存在“基因組大陸”，自然選擇會在整塊“大陸”上進行，或存在幾座“高山”——這里是自然選擇過程中最關鍵的點。在Feder的研究之后，還有其他的研究小組在向日葵、蝴蝶及棘魚等物種身上發現了類似的多個差異點。其中一個小組甚至重新仔細研究了岡比亞按蚊的DNA，將M型和S型詳細對比，而不是像Hahn那樣只劃出一個個子集。總體來說，諸多研究者發現：新物種的誕生過程是以整個基因組為一個整體開始的，而不是從一小部分基因的變異開始的。去年春天，Hahn從“基因組島”理論的提出者轉為反對者。Hahn和他的博士后學生Tami Cruickshank分析了蚊子、家鼠、歐洲野兔及蝴蝶的基因組數據，提出了代替遺傳固定指數的評測方法。他們的分析結果顯示：那些匯報發現“基因組島”的實驗結果在應用新的評測方法后就變得不再成立，Hahn和Cruickshank將他們的研究結果在線發表于《分子生態學》6月刊上。但是其他科學家的研究結果卻對“基因組島”理論予以支持。加拿大溫哥華市英屬哥倫比亞大學植物學家Loren Rieseberg和他的博士后學生Rose Andrew近期將生長在大草原上的向日葵的DNA與生長在沙丘上的向日葵的DNA進行對比。研究結果顯示：基因流動對產生“基因組島”非常重要，他們將這一結果發表于《進化》9月刊上。烏普薩拉大學進化生物學家Jochen Wolf和同事對兩個仍然能夠相互雜交的歐洲烏鴉種群進行基因測序。歐洲烏鴉的全身呈黑色，而歐洲灰鴉則全身呈灰色。Wolf的研究小組在兩個種群的基因組中只發現了82個獨立的差異點，相對于全部840萬個基因組來說，這只占很小的一部分，而且幾乎所有的差異點都位于大“基因組島”上。6月，Wolf領導的研究小組發表了這一研究結果，并指出“基因組島”中含有決定顏色偏好以及視覺感知的基因組，這意味著烏鴉會傾向于選擇同樣顏色的同類作為配偶，而灰鴉也會如此。英國愛丁堡大學進化生物學家Nicholas Barton說：“隨著更多更精細的分析手段的出現，‘基因組島’理論終將被證明是對還是錯。但這需要一段較長的時間。”

有科學家的研究認為基因組島是存在的，且提出了相關假說：基因組并不是基因的隨機拼湊，其中有有些DNA片段在基因的成分或編碼功能上與別的區域有很大的不同，它們被稱為基因組島嶼（Genomic islands），它們可能是基因組的“外來居民”，即通過基因水平轉移（horizontal gene transfer, HGT）的方式進入基因組。有兩篇篇論文介紹了一種鑒別基因組“外來居民”的方法。微生物基因組中的“外來居民”的比例有多有少，有些基因組存在多于20％的“外來居民”，有多種方法用于鑒別出這些居民，如根據這些外來基因在密碼子、氨基酸成分的組成不同，或根據構建系統進化樹的方法等等，但可能每種方法都有其不足，每種方法只能找到一部分的外來基因。通過基因水平轉移得來的基因片段具有一定的長度，所以，外來的基因很可能是成簇排列，這已經有了一些生物學證據，比如說與病原相關的基因簇通常成簇排列形成“島嶼”，在非致病菌中也存在一些大的基因島嶼。這篇文章預測基因島的基本原理是：在親緣關系很近的物種中，他們的密碼子使用頻率是相近的。

確實，事實上絕大多數“基因組島”的發現實際上都是科學家評測手段的差異所導致的沒有足夠證據證明‘基因組島’的存在。但有些研究團隊卻提供了新的研究結果，暗示“基因組島”確實存在，且在某些物種的形成過程中起決定性作用。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的科学家对“基因组岛”存在与否持有异议，究竟是否存在"基因组岛"呢？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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