讓「天真」袋鼬厭惡有毒敵人 |
基因流技術被用於拯救瀕危物種 |
自有毒的甘蔗蟾蜍被引入以來,北澳袋鼬種群下降了逾75%。圖片來源:Jonathan Webb
本報訊 在澳大利亞北部—中部海岸附近的一座島嶼上,研究人員正在開展一項史無前例的試驗:將進化出能對抗最大敵人的基因防禦能力的瀕危動物和未進化出這種能力的動物混合在一起,以期它們的後代能仿效較為聰明的父母一方。
該試驗的對象是澳大利亞最瀕危的有袋類動物之一 ——北澳袋鼬。這種大小和松鼠相當的食肉動物正掙扎著從入侵的有毒甘蔗蟾蜍的攻擊中倖存下來。北澳袋鼬經常誤將甘蔗蟾蜍作為獵物。
如今,在印第安島上工作的研究人員在圈養的北澳袋鼬中成功測試了這項配對技術,並在日前出版的《保護生物學》雜誌上報告了相關發現。
如果目前正在野生北澳袋鼬中進行的深入研究是成功的,那麼它或許首次提供了一些真實世界的證據,即有針對性的基因流動——涉及在危險種群中促成適應特性以增強恢復力——可被用於拯救瀕危物種。
迪肯大學野生動物生態學家Euan Ritchie介紹說,澳大利亞擁有全球最高的哺乳動物滅絕率,因此急需新的生態保護工具。他表示,北澳袋鼬研究令人振奮,因為它「提供了我們仍能取得生態保護勝利的希望,即便面對著最具挑戰性和最緊迫的形勢」。
上述研究團隊表示,如果有針對性的基因流動發揮作用,它也能幫助其他受威脅物種,包括袋獾和大堡礁的珊瑚。
自農業官員將甘蔗蟾蜍引入澳大利亞北部以控制吞噬甘蔗的甲蟲以來,這種兩棲動物在80年裡擴散到昆士蘭州、北方領地以及西澳大利亞州的大片地區。它們的迅速擴張摧毀了北澳袋鼬種群。後者的數量下降了逾75%。
生態學家Ella Kelly和Ben Phillips從此前研究中了解到,昆士蘭的一些北澳袋鼬多年來對這種蟾蜍變得反感。
這兩名來自墨爾本大學的研究人員想知道,這一特性能否被成功繁育進尚未觸及甘蔗蟾蜍的脆弱的北澳袋鼬種群。該方法或許能使那些「天真」的北澳袋鼬更加適應蟾蜍入侵,如果某個特定群體中足夠數量的動物擁有這一特性。
為測試該想法,科學家在養殖場繁育了這些動物——將來自蟾蜍泛濫的昆士蘭地區的北澳袋鼬同來自北方領地未發現蟾蜍的島嶼的「天真」袋鼬混合。隨後,Kelly和Phillips讓由此獲得的後代接觸一條蟾蜍腿,以判斷這些年幼的袋鼬能否識別危險。他們發現,大多數年幼袋鼬沒有觸碰蟾蜍腿。
研究人員表示,此項發現表明,這一技能是遺傳而非由母親袋鼬教授而來的,並且可能是顯性的。「這是在證明有針對性的基因流動發揮作用時需要跳過的第一道障礙。」Phillips介紹說。
美國密西根州立大學凱爾若歌生物實驗站保護生物學家Sarah Fitzpatrick認為,圈養袋鼬研究朝證明有針對性基因流動是助力袋鼬保護的可行策略邁出了重要一步。
受圈養研究結果的鼓舞,Kelly和Phillips同墨爾本大學的同事Chris Jolly在2017年5月決定在野外觀察厭惡蟾蜍的袋鼬和「天真」的袋鼬能否產生反感蟾蜍的後代。他們在蟾蜍泛濫的印第安島上釋放了54隻袋鼬——「天真」的北方領地袋鼬、厭惡蟾蜍的昆士蘭袋鼬以及雜交後代的混合。
當研究人員在今年4月檢查這些袋鼬時,他們發現了喜憂參半的消息。倖存下來的袋鼬數量遠低於該團隊預期——根據研究人員對種群的估測,僅有16隻活下來。但鼓舞人心的是,這個種群包括了看上去厭惡蟾蜍的後代。這表明,它們從「父母」那裡繼承了這一特性。目前,該團隊正在分析從倖存者身上採集的基因樣本。(徐徐)
相關論文信息:DOI: 10.1038/d41586-018-05757-y
《中國科學報》 (2018-07-25 第2版 國際)