编者按：以下文章经许可转载自The Conversation，这是一个报道最新研究的在线出版物。
本周末我们可能会见证历史。自 1978 年以来，美国纯种马三冠赛就再未有人问鼎。今年春天，赛马加州铬赢得了三冠赛的前两站比赛。它已准备好参加该系列赛的最后一站比赛——6 月 7 日的贝尔蒙特锦标赛。如果它获胜，它将成为 36 年来首位三冠王，也是历史上仅有的第 12 匹获此殊荣的赛马。
加州铬是否具备赢得贝尔蒙特锦标赛的实力？科学或许能为我们提供一种设定赔率的方法。
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贝尔蒙特锦标赛是三冠赛中最艰苦的一场比赛。赛程 2.4 公里，是三场比赛中最长的。之前的两站三冠赛——肯塔基德比和普雷克内斯锦标赛——分别只有 2 公里和 1.9 公里长。贝尔蒙特锦标赛是对耐力的考验。
家庭至关重要
从表面上看，加州铬最初似乎不太可能成为竞争者。“这匹马不知道自己血统不高贵，” 它的共同所有者之一史蒂夫·科伯恩说道。科伯恩指的是这位冠军赛马，它在 5 月 3 日于丘吉尔唐斯赛马场相对轻松地赢得了肯塔基德比，但似乎缺乏许多竞争对手所拥有的显赫血统。
事实上，加州铬的血统如此不显赫，以至于它的母亲“非为爱”（Not for Love）是以 8,000 美元的低价购得的。加州铬的父亲的配种费仅为 2,500 美元——在种马服务中算是相对较低的。对其父母的估价表明，加州铬似乎远非血统高贵。但回顾其更远的血统，情况却并非如此。
我们有充分的理由认为加州铬具备赢得三冠赛的实力。除了赢得最近的六场比赛（包括三冠赛的前两站）之外， 最近的研究 表明，它和它的纯种亲属都携带着使其天生善跑的基因。
为了长远目标
人们早就知道，基因在决定纯种马的速度方面起着关键作用。育马者旨在选择最好的种公马（父亲）和最好的母马（母亲）来培育出更优秀的后代。一些种公马已被证明是“超级种公马”，它们繁殖出大量获胜的后代。
有些种公马繁殖出的后代是短跑健将——在 1.4 公里以下的距离获胜。另一些种公马的后代则具有更强的持久力，在 1.8 公里以上的距离获胜。遗传学家利用这些信息来识别决定马匹是短跑型还是耐力型的基因。
事实证明， 有一个基因在决定赛马类型方面的影响力超过所有其他基因。这个基因被称为MSTN。
像大多数基因一样， MSTN 提供制造特定蛋白质的指令。在 MSTN 的情况下，该蛋白质被称为肌肉生长抑制素，它在从马到狗、从牛到人的各种动物中都充当生长因子。它从骨骼肌细胞（其制造地）分泌出来，并在血液中循环，作用于全身的肌肉细胞。
肌肉生长抑制素会抑制生长。当正在分化为肌肉细胞的细胞感知到肌肉生长抑制素时，它们会停止分化为专门的肌肉细胞，并停止生长。
在纯种赛马中，存在两种版本的 MSTN 基因：C 变异型和 T 变异型。
像所有动物一样，马匹每个基因都有两个副本。每个基因的一个副本遗传自父亲，另一个副本遗传自母亲。根据其父母拥有的 MSTN 基因变异型，马匹可以拥有两个 C 变异型副本 (C/C)，或两个 T 变异型副本 (T/T)，或每个变异型一个副本 (C/T)。
研究 表明，MSTN C/C 型马匹是最好的短跑健将，擅长 1.8 公里以下的距离。相比之下，MSTN T/T 型马匹通常在最长距离的比赛（超过 2.5 公里）中表现最佳。C/T 型马匹是中距离比赛中最好的耐力型赛马。
值得注意的是，MSTN 基因似乎是预测最佳跑步距离的 足够好的预测指标。这就是为什么 一些公司提供基因检测 来确定马匹是 C/C 型、C/T 型还是 T/T 型。
稳妥的赌注？
毫不奇怪，有些血统更有可能将特定比赛距离的最佳 MSTN 变异型组合在一起。在 18 世纪和 19 世纪，MSTN T 变异型往往在血统中占主导地位。在 20 世纪后期，由于一位名叫北方舞者（Northern Dancer）的超级种公马，这一切都发生了改变，他的血统后代中包含的奖金赛冠军比任何其他纯种种公马都多。
北方舞者的祖父尼尔科（Nearco）和尼尔科的父亲尼尔克提克（Nearctic）恰好 拥有 MSTN C 变异型，他们将其传给了各自的儿子。北方舞者又将这种变异型传递给了他所繁殖的大量后代。加州铬就是这些后代中的一匹马。北方舞者或北方舞者的祖父尼尔科在加州铬的血统中多次出现。
在父亲方面，加州铬的曾祖父是贝尔蒙特锦标赛冠军 AP Indy，他的血统中包含两位三冠王——西雅图斯鲁（Seattle Slew）和伟大的秘书处（Secretariat）。西雅图斯鲁和秘书处都是尼尔科的直系后代。AP Indy 本身就是一匹 MSTN C/T 型马。
在加州铬的母亲方面，北方舞者至少出现了三次，尼尔科出现了四次。它母亲方面的这种近亲繁殖增加了遗传基因变异型的可能性，包括使这些种公马如此成功的 MSTN 变异型。
这些基因的遗传是否有可能确保加州铬在周六的比赛中超越竞争对手？嗯，重要的是要记住，北方舞者作为种公马非常成功和多产，据估计，他的基因变异型存在于当今70% 的纯种马中。对于本周末贝尔蒙特锦标赛的 其他参赛马来说也是如此，尤其是指挥曲线（Commanding Curve），它的血统中也包含 AP Indy，并且通过秘书处多次出现北方舞者和尼尔科。显然，可能赋予加州铬的相同优势也可能已传递给指挥曲线。
除此之外，尚不清楚 C 和 T 变异型如何 发挥其魔力 来产生不同距离的赛跑者。其中一些取决于 MSTN 变异型如何与其他也 影响赛跑能力 的基因协同工作。其中一些基因可能包括那些与 运动能力有关 的基因。有些可能与塑造竞争精神有关。
当然，再多的良好基因变异型也无法替代良好的训练。到了比赛日，最佳基因变异型、最佳训练和最佳骑师的结合将使他们进入冠军圈。运气也将发挥重要作用——比赛条件、马匹在起跑闸中的争抢方式以及马群作为一个整体的奔跑方式都将对比赛产生深远的影响。
周六你可以确信的一件事是，这将是一场激动人心的比赛——一场将最佳基因变异型相互对决的比赛，希望历史性的冠军能够诞生。
马尔科姆·坎贝尔接受加拿大自然科学与工程研究委员会和加拿大基因组的资助。
本文最初发表于The Conversation。阅读原文。