科學家研究"孤雌生育" 響尾蛇體內保存精液5年

2020-12-03 中國網財經

□何許懷

  近期有報導稱,一條雌性東部菱斑響尾蛇在五年未交配的情況下,竟一下子產下19條非常健康的小蛇,其中10條雌性,9條雄性。經過DNA測試,研究者確認這些小蛇都是有爸爸的,也就是說,這條蛇竟將精液在體內保存了5年之久。這恐怕是除了昆蟲之外,動物界內已知的體內保存精液時間最長的紀錄。

  研究者沃倫 布斯在林奈學會《生物學通報》上發表的一篇論文,也提到類似現象,並證實蝮蛇可能不需雄性參與,就有能力實現生育,或者說它們有能力將雄性提供的精液在體內保存相當長的一段時間,等到合適時候再進行生育。有科學家稱,這也「可能是一種進化結果」―――即「孤雌生育」。

  它可能5年前曾經交配過

  沃倫 布斯是來自北卡羅來納州立大學的整合分子生態學家,他說,事實上,幾乎所有的有頜類脊椎動物門類中,都已經觀察到自然發生的所謂「孤雌生育」,只有哺乳動物除外。「我們已經在一些物種的基因組中找到了相關證據證明此說。比如大蟒蛇、彩虹蟒蛇等,還有很多種鯊魚種類、科莫多巨蜥以及家養的火雞等。」

  布斯稱,他對一條蝮蛇科的響尾蛇進行DNA分析研究時發現,這條蛇在它大約1歲時在野外被捕獲,之後多年來一直在北卡羅來納州水族館展出,在此期間從未交配。其分子DNA指紋測定數據,也排除了它在出生地有過與雄性蝮蛇交配的可能性,而這條雌性蝮蛇卻實實在在地產下了4條幼蛇。由此證明蛇類是可能「孤雌生育」的。

  布斯說:「我們曾猜想,這條蛇有可能是在少年時代,尚未達到性成熟的時候,便在野外進行了交配,並將精液一直保存到了現在。這種蛇體內儲存精液的細管具有能自我彎曲封閉的能力,或者它能自由控制自己的一部分子宮。即其子宮內部的一部分區域可以捲曲並收縮,就能像一個塞子一樣堵住精子,讓它們在子宮內卻無法進入其更深的內部,直到雌性達到性成熟並排卵為止。這樣便可以解釋這些雌性蛇類是如何做到將精液保存長達5年之久的。但通過DNA分析,卻排除了它有交配過的可能。」

  喬治亞州立大學的戈登 蘇萊特教授與布斯一起完成相關的研究論文。他認為這項研究將對人類社會產生直接的益處,比如在人體保健以及精液長期保存研究方面,可能將取得突破性的進展。

  也可能是進化的繁殖機制

  不管這條蛇究竟是靠儲存精液來生育,還是屬於「孤雌生育」,總之這一現象引起了人們的興趣。

  科學家比較了這兩種奇特的生育方式各有各的優點和缺點。他們認為,儲存精液有助於雌性克服因氣候變化,或其他不確定因素帶來的生育挑戰。而「孤雌生育」則很可能導致對基因多樣性的破壞,最終出現全雌性或全雄性的局面,甚至導致物種絕滅。另一方面,這樣的方式也削弱了物種通過基因變異進行進化的能力,將最終導致物種在自然界的適應能力下降。英國倫敦動物學會生殖生物學教授威廉 霍特則說:「這樣的研究非常重要。因為它可能顯示出,一部分物種似乎已發展出了一種鼓勵近親繁殖的生育機制。這很像是克隆技術,但這樣的做法卻是違背通過推進基因多樣性以便增強種群適應能力的進化機制的。」

  更多類似研究中,科學家們還發現,除了蛇類,魚類、鳥類、兩棲類、昆蟲和其他爬行動物,都同樣擁有類似長時間體內儲存精液的能力。但哺乳動物在這方面能力卻差得多,比如人類女性僅能完好保存進入其體內的精液數小時或數天,而且人類女性除非是在實驗室環境下,目前是不可能發生所謂「孤雌生育」現象的,因為人類嬰兒的一部分基因必須要由男性提供。

  不過最近有一項關於哺乳動物類的蝙蝠的研究,在一定程度上又顛覆了這一看法。研究顯示,這種蝙蝠的雌性也可以保存精液長達數月。

  關於「孤雌生育」的研究還在進行中。愛爾蘭貝爾法斯特女王大學的人口與演化基因學教授帕羅 普羅多說,下一步應當做「大量的基因分析工作」,以便區分究竟哪些是「孤雌生殖」,哪些是長期保存精液的類型。

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