生存還是毀滅?別無選擇!大猩猩唯有「近親繁殖」

2020-11-22 科技世界網

人們普遍認為近親繁殖不利於物種健康繁衍。但科學家日前宣布,對山地大猩猩的基因組測序結果顯示,近親繁殖能降低這種瀕危動物有害基因突變的風險,對它們的繁衍有利而非有害。這顛覆了人們對近親繁殖的通常認識。

這項研究發表在新一期《科學》雜誌上。論文第一作者、英國桑格研究所高級研究員薛雅麗說,大猩猩分為4個亞種,分別是山地大猩猩、東部低地大猩猩、西部低地大猩猩和克羅斯河大猩猩。山地大猩猩現存僅800隻左右,生活在非洲中部地區,是僅剩的沒有進行全基因組測序的大猩猩亞種。

薛雅麗等人利用科學家多年野外研究採集的血液,首次完成了對中部非洲維龍加地區7隻山地大猩猩的基因組測序,並與其他3個大猩猩亞種的基因組進行了比較。


「我們發現了廣泛的近親繁殖的證據」,薛雅麗說,「從遺傳角度看,山地大猩猩不同於其他大猩猩,過去數百萬年它們的種群數量持續萎縮,導致基因多樣性非常低。」

通常情況下,近親繁殖會降低物種的適應能力,使得來自疾病與環境變化的威脅變大。但薛雅麗等人驚訝地發現,山地大猩猩的近親繁殖其實是有好處的,許多有害的基因突變通過近親繁殖被清除。這種現象說明,隨著種群數量持續萎縮,山地大猩猩為生存而做出了適應性改變。

研究人員還通過分析基因組發現,數千年來,山地大猩猩的種群數量其實一直很小,平均保持幾百隻的水平。這也使得研究人員對山地大猩猩的未來持樂觀態度。


——近親繁殖「囧事」多也很無奈——

7米變3米,為何長尾雞尾巴越來越短?

日本高知縣飼養的被稱為國家特別天然紀念物的「長尾雞」如今出現了怪現象:它開始越來越「有負盛名」,具有特色的長尾巴變得越來越短。

20年前,這裡還有尾巴長達7米以上的長尾雞。如今大部分的尾巴只有1米長左右。經過調查發現是近親交配導致的惡果,如今相關研究部門正在解析器DNA,力求在此基礎上調整配種以便讓長尾雞回復以往長尾「風姿」。

根據歷史文獻記載,長尾雞是在江戶時代初期經過品種改良而誕生的。隨後其被土佐藩主的山內家謹獻給皇室稱為了御用寵物。其在1952年被指定為國家的特別天然紀念物。只有雄性的長尾雞尾巴能夠不斷延伸。歷史記錄上尾巴最長的長尾雞是74年記錄在案的。尾巴長達10.6米。

為了保證不折斷它們的長尾,飼養員們曾一尾一尾地將其精心飼養在特殊的繁育箱裡保證尾巴持續生長自然垂落。雖然付出了眾多心血,但是由於二戰後專門負責飼養的20家繁育者只剩下了8家。而飼養的數量也由70年代的約400隻縮減到了244隻。這已經達到了繁殖的極限。80年代初,「尾巴太長會自然脫落」的說法逐漸出現。93年最長記錄是7米,如今縮短到了3.6米。

由於斷定是近親交配導致其尾巴變短,市區拜託了同縣出身、專門從事長尾雞研究的廣島大學動物遺傳育種學都築政起教授來對所有長尾雞進行了DNA解析。從2012年開始,選取親族血緣關係較遠的長尾雞進行人工受精。最終誕生了84隻新生雛鳥。都築教授表示:「由於此次是根據基因進行配型的,所以有望能使其回復以往的長尾風姿。如果能夠鎖定使尾巴生長的基因則效果將更加明顯。」


白虎為什麼這麼白?是怎樣煉成的?

白虎為什麼這麼白?它是怎麼形成的?中國研究人員通過基因組測序等方法發現,白虎的毛色及相關性狀可能是基因突變所致。研究人員表示,這一成果表明有關白虎是一種遺傳缺陷的觀點是錯誤的。

北京大學羅述金、李瑞強研究組和廣州長隆野生動物世界等機構進行合作,對一個由7隻白虎和9隻黃虎組成的家系進行了全基因組遺傳連鎖分析,並對其中3隻親本個體進行了全基因組測序,結果發現,白虎由SLC45A2基因的一個胺基酸突變所致,這一結果在對另外無親緣關係的130隻虎的基因型分析後得到最終確認。


SLC45A2是一個已知的毛色決定基因,該基因的多樣性與人的膚色以及馬、雞、小鼠等其他一些動物的毛色有關。而白虎中的SLC45A2基因突變主要影響毛髮和皮膚中黃色和紅色色素的合成,對黑色色素的影響較弱。

羅述金研究員表示:「白虎的遺傳研究解決了白虎形成之謎,證明白虎不是基因缺陷個體,而是虎的遺傳多樣性的一部分,具有重要的保護價值。」

據羅述金介紹,白化動物通常體表沒有任何色素合成,毛色全白,眼睛是紅色。而白虎除了白色的底色皮毛之外,體表有深褐色到黑色的條紋,並且眼睛是藍色。


白虎是虎的亞種孟加拉虎野外發生的一種罕見突變型。野外白虎的記錄最早可追溯到16世紀,但由於白虎奇特的毛色特徵,導致了人類大範圍的獵殺,加之棲息地的破壞,目前白虎在野外已經滅絕,最近一次目擊並獵殺白虎的記錄發生在1958年。幸運的是,1951年,一隻名為莫漢的雄性白虎在印度的雷瓦地區被捕獲,隨後引入動物園繁殖,現在世界各動物園裡的白虎都是莫漢的後代。

由於白虎的毛色是一個隱性遺傳的性狀,動物園為了獲得更多白色的個體,採用了近親繁殖的策略,從而導致了白虎中出現流產、畸形、斜眼等不良表型。於是有專家認為,白虎屬於基因缺陷的個體,不值得進行保護。並由此開始了長達40多年的爭論。


母雞可進行基因選擇 不為近親繁衍後代

據報導,瑞典林雪平大學的學者在研究野雞交配行為後發現,母雞可以與幾隻公雞交配,然後決定為其繁衍後代的對象。

據報導,母雞會在兩種情況下進行基因選擇。第一,當母雞不喜歡與它交配的公雞時,它會排斥受精,其二,當母雞感到與它交配的公雞是其近親時,該公雞的精子只會停留在母雞體內,而無法進入卵細胞。這些行為最大程度的保障了後代的健康。

但是,如果對母雞進行人工受精,那麼母雞就會失去基因選擇的能力。


瀕危犀牛的悲哀:近親繁殖成最後手段


近日,美國的一所動物園最終忍痛決定,為了保護極其瀕危物種——蘇門答臘犀牛而不得不採取最終手段,讓其同一代進行近親繁殖。

飼養員解釋道,美國俄亥俄州的新西那提動物園(Cincinnati Zoo)計劃讓6歲的雄性蘇門答臘犀牛Harapan和它的姐姐——一頭名叫Suci的雌性犀牛進行交配。繁衍計劃預計在8月份進行。

這一計劃起初幾乎遭到了人們強烈的反對,但是,瀕危動物保護研究中心(Lindner Center for Conservation and Research of Endangered Wildlife)的最高負責人Terri Roth卻聲稱這純屬無奈之舉——這是保護這種珍稀犀牛的唯一的也是最後的手段。

話雖是這麼說,但是不能否認的是,近親交配伴隨著極大的危險性。這很容易造成幼犀遺傳因子異常、產生有害變異,以及精子質量下降等問題。


「一般來說,由於近親交配容易產生很多問題,我們是呈反對態度的,」美國史密森尼生物保護學研究所(Smithsonian Conservation Biology Institute)所長David Wildt說道,「但是很難說這一做法就能解決問題。這可以說是一個戰略,它的確引起了人們對於健全倫理制度的呼籲。」

根據自然保護活動的專家們的解釋與推測,野生的蘇門答臘犀牛原本就極為珍貴罕見,在其棲息地印度尼西亞也僅有100頭左右。另外,人工飼養的蘇門答臘犀牛也僅僅只有10頭,其中的4頭還是近親繁衍交配出生。而且其中的3頭還是最近剛剛出生於新西那提動物園。



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