無論是西方的亞當和夏娃的傳說,還是東方的女媧造人,人類最初都是從一男一女開始的,從理論上看,只要忽略倫理道德問題,從兩個人繁衍出幾億人甚至幾十億都是沒有問題的,按20年一代計算,大約只需要680年的時間即可恢復(fù)到75億,但事實上卻是不可能的! 雌雄兩個個體,為什么不能恢復(fù)種群? 人類之間近親結(jié)婚會有一個倫理道德問題,但動物之間并沒有,所以動物這樣操作就不會有科學(xué)倫理問題,但事實上同樣不可能延續(xù),因為在第三代就會發(fā)生嚴重的近親繁殖的問題! 遺傳界有一個50/500法則,這是在1980年,澳大利亞遺傳學(xué)家伊恩·富蘭克林(Ian Franklin)和美國生物學(xué)家邁克爾·蘇勒(MichaelSoulé)一起提出的,意思是說物種如果需要繁衍并持續(xù)生存下去的話,至少需要50個雌雄平衡的個體,而保證遺傳多樣性的話則至少需要500個以上的個體。 科學(xué)家對美國西南部的盤羊種群進行過70年以上的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)個體小于50的種群在50年內(nèi)全部滅絕,而所有大于100個體的種群都生存了下來。這里有一個MVP(minimum viable population)的概念,指的是種群避免滅絕所需要的最少個體數(shù)量。 恩戈羅恩戈羅火山口保護區(qū)的獅群也完美地詮釋了這點,這個180多平方公里的火山口幾乎是個半封閉的伊甸園,但1961年的雨季差點讓整個獅群滅絕,這年的大雨到要比往年更猛烈,并且一直持續(xù)到5月底,火山口成了螫蠅大量繁殖的溫床,遮天蔽日的螫蠅能將一只動物活活咬死,獅群成了螫蠅的最大受害者,幾周之內(nèi)這個70多只的種群只剩下了10只。 接下來的獅子種群近親繁殖不可避免,當20多年后的1985年,動物學(xué)家對這些獅子的精液采樣后發(fā)現(xiàn),精子活力嚴重不足,畸形比例極高,如果再不干預(yù),那么這個獅子種群將會在數(shù)十年消失,科學(xué)家從其他地區(qū)引進一些流浪獅避免了悲劇的發(fā)生。 另一個經(jīng)典案例是華南虎 野生的華南虎已經(jīng)滅絕,現(xiàn)在所有184只華南虎都是20世紀中期野外捕獲的6只野生華南虎的后代,所有的華南虎都有一個編號,以表明其親疏關(guān)系,避免出現(xiàn)“近親”繁殖,盡管數(shù)量看起來還不錯,但華南虎基因缺乏多樣性,近親繁殖嚴重,現(xiàn)存的只能保證種群。 所以對華南虎的未來并不看好,圈養(yǎng)的華南虎繁殖不僅野性退化、連身體狀況也比較差,生下的幼崽存活率偏低,大約只有50%,并且有缺陷的虎崽比例有增加趨勢! 因此在只有一公一母的世界里,滅絕一定會發(fā)生,唯一的差別只是時間問題,這和個體的壽命有關(guān)系。 孤雌生殖的物種 科莫多巨蜥可以孤雌生殖,雌性的性染色體是W和Z,雌性組合是WZ,雄性則是ZZ,孤雌生殖時科摩多巨蜥的孤雌生殖中會讓一個配子代替精子受精,產(chǎn)生的配合是WW和ZZ,但只有ZZ染色體組合才能著床! 因此雌性科莫多巨蜥產(chǎn)下的只能是雄性,到此孤雌生殖結(jié)束,但雌性可以和雄性交配,從產(chǎn)生雌性子代,理論上也可以一直繁殖下去,但事實上即使是能孤雌生殖的科莫多巨蜥也會存在缺乏基因多樣性的問題。 歐洲復(fù)制蝦的案例 1995年德國發(fā)現(xiàn)一種能孤雌生殖淡水龍蝦,它出現(xiàn)不到30年,卻已經(jīng)成為歐洲和馬達加斯加隨處可見的入侵物種,它是唯一能孤雌生殖的十足目甲殼綱動物,所有繁殖出的個體是雌性,遺傳性質(zhì)上一致。 孤雌生殖無需雄性交配,繁殖效率極高,但在一代又一代的DNA復(fù)制中會累積太多的有害突變,并且無法獲得新的基因重組,因此一旦遭遇某種病蟲害,將可能會全軍覆沒,當然也有持反對意見的稱竹節(jié)蟲無性繁殖過百萬代,也沒有出現(xiàn)滅絕的跡象。 不過孤雌生殖僅僅發(fā)生在爬行動物和昆蟲界,哺乳類從來都沒有發(fā)現(xiàn)過這種生殖方式,除非人工干預(yù)或者使用克隆技術(shù)。 延伸閱讀:尼斯湖水怪 尼斯湖水怪是一個經(jīng)久不息的傳聞,很多朋友都懷疑恐龍可能跨越了6500萬年的歷史,延續(xù)到了現(xiàn)在,但現(xiàn)實是一個物種不可能利用有限的數(shù)量一致繁衍那么多代。 因為恐龍是一種有性生殖的爬行動物,2021年1月19日,《當代生物學(xué)》期刊上刊發(fā)了一篇論文,重建了恐龍的泄殖腔結(jié)構(gòu),并且認為恐龍的繁殖器官可能會有多種顏色以吸引異性! 當然恐龍那么多,也不能排除其突變出一種孤雌生殖的個體,那么問題來了,如果恐龍擁有這個能力的話,它難道就單線繁殖?種群不會擴大?這是一個非常有趣的假設(shè),關(guān)于尼斯湖水怪,到底是一個事實存在還是因為各方營造的結(jié)果? |
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