自然界中最常見的繁衍后代方式是有性生殖,也就是雌雄兩性的生殖細(xì)胞結(jié)合到一起,發(fā)育成為新的個(gè)體。這一種方式有很多優(yōu)點(diǎn),如有性生殖可以促進(jìn)有利的基因突變?cè)诜N群內(nèi)傳播,加快物種的進(jìn)化速度,增強(qiáng)種群個(gè)體適應(yīng)環(huán)境的能力,對(duì)于物種的生存來說是大有裨益的。有時(shí)候,一些科學(xué)家可能反其道而行之,可以利用有性生殖讓一些物種的種群規(guī)模下降。 在這段時(shí)間,大家可能都看到美國(guó)在佛羅里達(dá)州開始釋放轉(zhuǎn)基因蚊子的消息。這一項(xiàng)試點(diǎn)項(xiàng)目由佛羅里達(dá)群島和英國(guó)生物技術(shù)公司OxITEC聯(lián)合發(fā)起,按照計(jì)劃,美國(guó)預(yù)計(jì)在兩個(gè)州釋放超過10億只轉(zhuǎn)基因蚊子。可能有一些朋友感到疑惑,蚊子叮咬人、傳播疾病,美國(guó)卻釋放這么多蚊子,這是怎么回事?原來,這些釋放的蚊子是雄性蚊子,它們經(jīng)過基因編輯后與野生的雌性蚊子交配后只會(huì)生育雄性蚊子,而雄性蚊子是不會(huì)叮咬人的。從理論上來說,隨著這些經(jīng)過基因編輯的雄性蚊子釋放出來,野生的雌性蚊子數(shù)量會(huì)大大下降。 “一夫一妻”可能導(dǎo)致動(dòng)物滅絕?除了人為基因編輯來控制物種的數(shù)量外,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在自然狀態(tài)下,物種在繁衍過程中的競(jìng)爭(zhēng)和選擇方式可能會(huì)對(duì)這些物種滅絕風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生重大影響,不同的方式可能會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物物種的滅絕。 據(jù)發(fā)布在《全球變化生物學(xué)》的研究報(bào)告,研究人員用赤擬谷盜(Tribolium castaneum)作為研究對(duì)象,讓這些赤擬谷盜在“一夫一妻”(即每只雄性赤擬谷盜與一只雌性赤擬谷盜)和“一夫多妻”(每只雌性赤擬谷盜可以與五只雄性赤擬谷盜結(jié)合)兩種不同的交配模式下進(jìn)化,看看不同的交配模式對(duì)赤擬谷盜應(yīng)對(duì)生存環(huán)境的能力。 當(dāng)這些赤擬谷盜在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)化了10年、在不同的交配模式下繁衍了95代以后,研究人員在實(shí)驗(yàn)室為這些赤擬谷盜模擬了當(dāng)今生物多樣性所面臨的環(huán)境,并觀察最近15代的赤擬谷盜是怎么應(yīng)對(duì)不同的生存環(huán)境的。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在一夫一妻模式下的赤擬谷盜應(yīng)對(duì)生存環(huán)境的能力下降,種群數(shù)量不斷下降,在這一項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)就已經(jīng)滅絕;在一夫多妻模式下的赤擬谷盜在應(yīng)對(duì)生存環(huán)境時(shí),雖然種群數(shù)量也出現(xiàn)下降,但是下降的速度很慢,在試驗(yàn)結(jié)束時(shí),還有60%的赤擬谷盜能夠存活下來。研究人員認(rèn)為,“一夫多妻”模式下的赤擬谷盜,雌性赤擬谷盜有更多選擇配偶的機(jī)會(huì),通過繁殖競(jìng)爭(zhēng),能夠?qū)⒁恍┎涣嫉幕蚯宄?,并將一些?yōu)良的基因遺傳下來,最后讓“一夫多妻”模式下的赤擬谷盜在應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境時(shí)有更強(qiáng)的應(yīng)對(duì)能力。 啟發(fā)現(xiàn)在地球上有很多物種都處于瀕臨滅絕的處境,如有著“鳥類大熊貓”之稱的朱鹮曾經(jīng)一度面臨滅絕,但是后來朱鹮的種群規(guī)模大幅度增長(zhǎng)。朱鹮是一種中等體型的涉禽,它們棲息于溪流在沼澤、稻田等地區(qū),主要以魚、蟹、蛙、螺等水生動(dòng)物以及昆蟲為食。它們是一夫一妻制的動(dòng)物,在1981年發(fā)現(xiàn)時(shí)只有7只,這么少的種群規(guī)模,隨時(shí)可能會(huì)從地球上消失。 為了保護(hù)這些僅存的也是朱鹮,我們采取了一系列保護(hù)、拯救措施,除了就地保護(hù)外,還通過人工繁殖技術(shù)讓朱鹮的數(shù)量恢復(fù),在1989年世界上首次人工繁殖朱鹮在北京動(dòng)物園獲得成功。經(jīng)過多年的能力,現(xiàn)在朱鹮的數(shù)量已經(jīng)從1981年的7只增長(zhǎng)到現(xiàn)在的千余只,朱鹮“重生”了。 除了朱鹮外,還有很多物種繼續(xù)拯救,如果放任它們?cè)谧匀粻顟B(tài)下自然繁殖,可能難以在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)種群規(guī)模,但是在人工繁殖等技術(shù)的幫助下,讓這些瀕危物種與不同的個(gè)體結(jié)合,更好地進(jìn)行基因交流,可能會(huì)事半功倍。 |
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