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全员雌性,靠偷别人的精子繁衍后代…这种动物让科学家都迷惑了


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作者 正文
maohu
(只看此人)




文章 时间: 2022-5-26 00:13 引用回复
原创:英国那些事儿

在加拿大和美国的交界处,有5个大型淡水湖泊,
这里植被繁茂,湿地众多,是动物们的栖身之所。




其中,有一种动物引起了科学家特别的兴趣——

它的种群里只有雌性,还个个都有“偷窃癖”。
偷什么呢?
偷其他动物的精子,它们靠这个来生孩子。
这种奇特的生殖方式,被科学家取名叫“偷窃生殖”(kleptogenesis),


不开玩笑,他们是认真的……



这种只有雌性的动物是钝口螈属下的一种,还没有被取名,为了方便就先叫它钝口螈吧。
多年来,科学家一直把它归入另外五种蝾螈,包括虎蝾螈……




蓝斑蝾螈……



小嘴蝾螈……



杰斐逊钝口螈……



还有溪边蝾螈。



因为钝口螈长得和它们非常像,很长一段时间,科学家们以为这是五种蝾螈杂交的后代。


 
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maohu
(只看此人)




文章 时间: 2022-5-26 00:14 引用回复
但在野外,科学家从来没观察到这五种蝾螈会彼此杂交,就算雌性想和另一个物种的雄性交配,它也生不出后代。
那这些钝口螈是怎么出现的呢?
科学家对它们进行基因分析,发现它们全部是雌性,其中一些是它们母亲的克隆体。
也就是说,这些钝口螈在进行典型的孤雌生殖,卵子不用受精也能发育成正常个体。


但另一些钝口螈就有些奇怪了,它们除了有母亲的染色体外,还有很多来自雄性蝾螈的染色体,少则三条,多则五条。


更奇怪的是,这些染色体来自不同的雄性!


玛丽安大学的生物学教授罗伯·丹顿(Rob Denton)很形象地解释:
“拿人类举例子的话,就好像你提取了我的DNA样本,找到了来自我父母的染色体,同时还找到红毛猩猩、黑猩猩和大猩猩的染色体。”


虽然都是蝾螈,但它们之间的差别就好像人和猩猩一样大,这可以解释为什么科学家格外惊讶了。
2009年,《自然-遗传学》发布论文称,这些雌性钝口螈是靠偷精子来生育的,因此这种生殖方式应当叫“偷窃生殖”。


春天,在五大湖的湿地里,雄性的虎蝾螈、蓝斑蝾螈、杰斐逊钝口螈等,会在地上乱丢精子袋。
热烈的繁殖季,雄蝾螈的精子要多少有多少,根本不会在意,
而在暗处,雌性钝口螈会以迅雷不及掩耳的速度,将精子袋塞进自己的生殖器里,刺激身体生育。


因为地上的精子袋太多了,它们见一个捡一个,统统塞进去,
生下来的后代也自然有了多个父亲的染色体。
听上去很简单,但科学家仍然不明白钝口螈如何混合多个遗传物质,还不会对后代造成伤害。
丹顿教授说,大多数人以为DNA是父母的基因简单合在一起后的东西,但实际上它要复杂一些。
细胞核中的DNA确实有来自父母双方的基因,但线粒体中的DNA是完全来自母亲的。


“很多疾病、很多遗传问题,都是核DNA和线粒体DNA沟通错误导致的。” 丹顿说,“即使是很小的差错,都会产生代谢类疾病和不孕症。”
“但这些钝口螈可以用某种方式解决这个难题,它们能控制遗传物质,不使其出错。我们现在还不知道是如何办到的。”


2009年的论文发现,这些只有雌性的钝口螈起源于240万到390万年前的一场杂交。
根据它们的线粒体DNA,它们都有一个属于溪边蝾螈的雌性共同祖先。
雄性祖先大概率是蓝斑蝾螈,因为雌性钝口螈都有至少一个蓝斑蝾螈染色体。


这场意外成功的杂交,让钝口螈有了自我克隆和偷他人精子生育的能力,百万年的时光让它们繁衍壮大。
东密歇根大学的生物学教授凯蒂·格林沃尔德(Katy Greenwald)说,
他们发现独自生育的钝口螈在生态上占主导地位,生殖速度是普通蝾螈的两倍到三倍。


它们的身体再生速度也比其他蝾螈快1.5倍,遇到失去尾巴或肢体的情况,能更快地康复。
凯蒂还发现,当某个蝾螈物种衰弱时,雌性钝口螈会偷另一个物种的基因,这个不行了再换下一个。它们永远能确保自己有充足的精子资源。
“这些蝾螈真是把游戏规则玩明白了。” 格林沃尔德笑着说,
“一方面,它们都是雌性,不用在雄性上消耗任何资源。
另一方面,它们又时不时地从其他物种的雄性那里窃取基因,增加多样性。这怎么算都赢了啊。”


不过,这种奇特的生殖方式也不是没坏处。丹顿和其他科学家发现它们的死亡率要比普通蝾螈高,很多活不到成年。
它们的身体素质也不强,丹顿让钝口螈在迷你传送带上跑步,发现它们的速度和耐力不太行。


对普通蝾螈来说,在紧张的交配季节,快速行动是很重要的优势。
但对这些钝口螈来说,捡到精子袋就算成功,所以体能退化了。
围绕着雌性钝口螈,还有太多的谜题需要解答。
去年,丹顿获得美国国家科学基金会110万美元的奖励,以资助他更好地研究这种奇怪的蝾螈。


到目前,他们还没有给它取名字,因为这种动物不符合物种界定规律。实际上,丹顿和格林沃尔德研究后,都开始疑惑到底什么才算“物种”。
偷偷捡他人精子繁衍的钝口螈,被不少网友戏称为“两栖界的痴女”。


咋说呢,还挺形象,
大自然实在太狂野了……
 
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