邪惡的魔鬼!近親繁殖讓澳洲袋獾身陷疾病面臨絕種

眾所周知，癌症一般不會傳染，但袋獾面部腫瘤病卻可以在袋獾之間傳播。這種罕見的傳染性癌症死亡率達到100%。自1996年以來，在沒有天敵威脅和屠殺的情況下，袋獾的數量下降了80%，幾乎所有的數目減少都可以歸因於面部腫瘤造成的死亡。這一切的罪魁禍首就是近親繁殖——一萬年前是自然原因逼迫，近代則是人類的迫害和棲息地分裂讓它們只能小種群近親繁殖。

出品 | 王真 網易科學人欄目組

在澳洲東南部的塔斯馬尼亞島上生活著一群袋獾。由於兇惡的面相和食腐的習性，它們被人們稱為「塔斯馬尼亞惡魔」（Tasmanian Devil）。二十年前那時，它們的日子還算不錯。

（兩隻「塔斯馬尼亞惡魔」，其中一隻沒有任何白色斑紋。約16％袋獾都沒有斑紋。圖／Willis Lim）

彼時，這種動物的數量剛剛從四十年代之前的屠殺迫害中恢復。當初袋獾被認為對農場綿羊造成威脅，從大約1830年到1936年的一百年間，它們被大量捕殺。島上一度出現賞金獵殺袋獾的活動，使得該物種數量大大減少。

當最後一隻袋狼在1936年死去，人們開始認識到自己對這些有袋動物的傷害。此時袋獾的數量也已不多，1941年袋獾被正式公告為保育類動物。保護袋獾的法律生效。對它們的狩獵行為終於停止，其數量也逐漸回升。

（袋獾是名副其實的「晝伏」動物──它們不在日間出動覓食，但卻喜歡在太陽下休息。這隻袋獾的左眼旁邊有打鬥過的傷痕。圖／Wayne McLean）

從1941年到1960年代，免除了遭人類屠殺的威脅，袋獾數量開始回升。雖然在威脅到羊群時還是偶爾會被投毒或獵殺，但袋獾終究是受到了官方的保護。

到了20世紀70年代，袋獾數量的過度增長引起人們的警惕。1975年和1987年袋獾數量先後兩次下降，不過隨後都繼續保持回升。這種周期性數量波動在野生動物種群中很常見，人們認為「塔斯馬尼亞惡魔」一直在茁壯成長。

事情在1996年發生轉變，種群中爆發的面部腫瘤開始嚴重影響袋獾數量。這種面部傳染病最初被認為是由病毒引起，之後發現它是非病毒性的傳染性寄生性腫瘤。

眾所周知，癌症一般不會傳染，但袋獾面部腫瘤病卻可以在袋獾之間傳播。這種罕見的傳染性癌症死亡率達到100%，而袋獾啊高度社會化且性情兇猛，和其卡通形象相去甚遠，其兇猛的習性導致的打鬥和相互撕咬協助了這種疾病的傳播。在接下來的10年中，這一疾病使塔斯馬尼亞州的野生袋獾數量大大減少。

（袋獾面部腫瘤病從口部開始蔓延至全身。受感染的袋獾因無法進食而死亡。）

（袋獾對這種癌症非常易感。自1996年以來，袋獾的數量足足下降了80%，幾乎所有的數目減少都可以歸因於這種疾病造成的死亡。）

（據估計，如果面部腫瘤再照此發展下去，「塔斯馬尼亞惡魔」將在25年內滅絕。）

為什麼袋獾會對這種極其罕見的癌症如此敏感呢？

如果袋獾會說話，它們一定同人類一樣「談癌色變」。癌症是1941年受保護以來造成袋獾非正常死亡的主要原因。

生物學家對此給出了簡單明了的解答：這種動物身上I型和II型MHC基因的多樣性太低了。

過小的種群規模使得袋獾的遺傳多樣性很低。在歐洲人殖民澳洲之前，包括袋獾在內的有袋動物在澳洲隨處可見，在殖民者到達後不久，澳洲大陸上的許多大型有袋動物迅速絕跡，如今只能在偏居一隅的塔斯馬尼亞島覓得袋獾蹤跡。

袋獾在一萬年前經歷了極端的遺傳瓶頸效應，整個種群倖存的數量可能只有500隻。歐洲人抵達澳洲之後，由於極端的圍捕，袋獾生存瓶頸變得更加嚴峻。並且由於MHC基因多樣性隨著種群數量減少而變低，傳染病亦時常爆發。人們認為二十世紀上半葉袋獾數目的兩次減少便是傳染病肆虐的結果。

40年前人們擔心袋獾數目太多，50年後人們擔心它們可能會滅絕。

這一切的罪魁禍首就是近親繁殖——一萬年前是自然原因逼迫，近代則是人類的迫害和棲息地分裂讓它們只能小種群近親繁殖。

袋獾的故事應該成為一個警告。提醒我們一個物種單單在數量上增長並不意味著一切都好。我們還要注意到MHC基因的多樣性。

許多瀕危物種都面臨和袋獾一樣的難題。生活在非洲與西亞的獵豹近親繁殖也很嚴重，只不過到目前為止尚未出現威脅其生存的大型疾病。然而這並不意味著它不會發生，反而是它很容易發生。

由此觀之，那些人類成功拯救瀕危物種的例子也變得不那麼成功。

美國人曾為成功恢復北象海豹數量感到欣慰。20世紀初全球僅剩下100多隻北象海豹。墨西哥政府率先開始設立保護區，美國也很快跟進施以援手。最終人類努力讓北象海豹數量超過了10萬。採用後宮式意味著只有少數雄性海豹在每一代中產生後代。若海豹種群不是那麼集中，情況不會那麼糟糕。

這些動物尚未出現嚴重的疾病，但是它們時刻生活在疾病的威脅裡。

正如袋獾的例子，一個物種的數量有所增加，並不意味著它不「易危」。數量之外，遺傳基因的多樣性也至關重要，特別是MHC基因。

（圖為I型MHC分子結構。主要組織相容性複合體（major histocompatibility complex，MHC）是存在於大部分脊椎動物基因組中的一個基因家族，與免疫系統密切相關。）

不幸的是，許多野生動物保護案例都可能在重蹈袋獾的覆轍。遺傳瓶頸篩選之後的小部分倖存個體能夠在數量上重新壯大，但有限的遺傳多樣性讓它們難以通過疾病的考驗。

（圖為以彈珠模擬的中種群瓶頸效應。經過「瓶頸」後，藍色彈珠佔到多數。基因多樣性越低，種群對疾病反應能力越低。）

這就是為何自然環境保護主義者如此關心野生種群和動物園育種計劃的遺傳多樣性。遺傳多樣性對瀕危物種完全恢復至關重要。否則，即便在數量上恢復了，它們仍然是脆弱「易危」的。

而如果這些動物還處在「易危」狀態，我們又怎能說它們已完全恢復呢？曾經生龍活虎的「塔斯馬尼亞惡魔」危在旦夕，加州禿鷹、佛羅裡達山獅和中國大熊貓也正面臨同樣的考驗。

生靈的自救：袋獾可能已經在4代至6代的短時間內，快速進化出了對面部腫瘤病的抵抗力

故事回到袋獾身上。2006年，科學家查看袋獾的癌細胞染色體，發現這種癌症通過袋獾之間的撕咬可以傳染，因此預測這個種群將會很快滅絕。但至今，仍有部分袋獾存活，科學家推斷，袋獾已經演化出了對一種被稱為袋獾面部腫瘤病的侵襲性癌症的抵抗力。

為了應證推斷，來自美國、澳大利亞等國的研究人員對袋獾進行了基因測序，並將結果與袋獾面部腫瘤病出現前的袋獾的基因序列進行比較。結果表明，目前生活的袋獾有七個基因發生了變異，其中五個與癌症或者免疫系統有關。研究人員推測，這些基因突變很可能幫助袋獾更好地抵禦袋獾面部腫瘤病。

據此，科學家依據進化論認為，袋獾面部腫瘤病的出現和流行很可能帶來了新的選擇壓力，從而使得由於基因突變而能夠更好地抵抗袋獾面部腫瘤病的袋獾個體具有明顯的生存優勢。雖然從進化論的角度來說這些基因突變的出現並不意外，研究人員還是驚訝於它們出現的如此之快：從袋獾面部腫瘤病出現至今，生活在塔斯馬尼亞的袋獾只繁衍了4-6代。

袋獾未來可能會拯救人類，它的奶是抵抗超級細菌的關鍵

同期，澳洲科學家發現，袋獾的奶（又被成為「魔鬼牛乳」）裡所含的肽，可以殺死例如金黃色葡萄球菌等致命的細菌。魔鬼牛乳中的肽來自於一種稱為「毒蕈礆」的抗菌家族，是一種天然抗生素。雪梨大學的研究人員掃描袋獾的基因組後發現了6種天然的抗菌肽，在將之提煉出來、人工複製而用於實驗中後發現，該物質殺死了幾個目前已知對人類極為致命的病毒。

有鑑於有袋類的幼體通常在妊娠 21 天后仍然發育不全，科學家自然會認為母乳應能讓免疫系統更為健全；但他們原先也對於發現其中的奧秘不帶期待。然而在實驗中，這些物質殺死了金黃色葡萄球菌。金黃色葡萄球菌出現於大約 30% 的人類鼻子及皮膚上，正常時無害，但若透過傷口進入了血液系統，將有致命的危險。

臨床推斷認為，超級細菌對人類的殺傷力將大於癌症，並在一年內造成100萬人以上的死亡。

本文來源：網易科學人 責任編輯：王真_NT5228

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