一次意外,科学家让两种活化石鱼杂交出全新鱼种
一次意外 , 科学家让两种活化石鱼杂交出了全新的鱼种! 这……??英国那些事儿话说 ,我们或多或少听说过一些杂交物种 ,例如狮子和老虎孕育出来的后代狮虎兽(Liger)…
马和驴产生的杂交后代骡子…
这一些杂交动物的出现 , 大家也都见怪不怪 。毕竟狮子和老虎同属猫科动物 , 马和驴也是生物学上的亲戚 , 共同的祖先并不是太遥远 。然而一年前 , 匈牙利生物学家闹出意外的一场实验 , 却震惊了生物学界:一条雌性俄罗斯鲟鱼(Russian sturgeon) , 和一条雄性美国匙吻鱼(American paddlefish) , 两种上亿年间都没有任何交集的“活化石鱼” , 却在一场实验中意外产生出了共同后代 。更让人震惊的是 , 这场实验 , 是在科学家原本设定双方不能产生后代的前提下才进行的 , 结果 , 却意外孕育生了一批史无前例的杂交鱼——sturddlefish…sturddlefish
俄罗斯鲟鱼通常生活在东欧 , 西伯利亚 , 以及中东的海床 , 湖泊和河流里 , 是一种存在了上亿年的远古鱼类 , 是鱼子酱的来源之一 , 野生种群是全球濒危物种 。
美国匙吻鱼只生活在美国的河流里 , 同样是一种远古鱼类 , 分布的区域非常单一 , 在美国之外的任何地区都看不到它们的踪影 。
单从外形上看 , 两者差异还是相当大的 。美国匙吻鱼 , 俄罗斯鲟鱼 , 以及我国中华鲟 , 在今年早些时候均被列入“严重濒危物种名单” , 被认为是“比世界上任何其他物种都要濒危”的种群 。也因此 , 研究这几种濒危远古鱼类的繁殖 , 便成了各国科学家最重视的课题 。一年多以前 , 匈牙利科学家启动了一项俄罗斯鲟鱼的繁殖计划 , 这次实验的繁殖办法采取的是雌核发育(gynogenesis) , 是一种被称为“假受精”的无性繁殖方式 , 它的原理是:找一种雄鱼提供精子 , 用来给雌性俄罗斯鲟鱼授精 , 但雄鱼的精子只用于激活受精卵 , 其DNA却并不进入受精卵的细胞核 , 受精卵的细胞核(遗传信息)全部来源于雌鱼 。俄罗斯鲟鱼
可以说 , 雌核发育的繁殖方式里 , 雄鱼就是一个提供精子用于激活的“工具鱼” , 自己的DNA完全不能遗传给雌鱼的下一代 。既然雄鱼只负责提供精子 , 匈牙利科学家们便想到了美国匙吻鱼 , 因为美国匙吻鱼和俄罗斯鲟鱼虽然有共同的祖先 , 却早在1.84亿年前就分开进化了(狮子和老虎在5500万年前才分开进化) 。两种鱼分别演化出了各自不同的生理特征 , 进食方式和生活习性 , 也生活在两片完全没有交集的栖息地 。在匈牙利科学家的预想中 , 上亿年的隔离 , 美国匙吻鱼和俄罗斯鲟鱼不可能产生后代 , 那么由雄性美国匙吻鱼来充当的“工具鱼”再合适不过了——它的精子既能成功激活俄罗斯鲟鱼的受精卵 , 又不至于产生后代影响雌核发育的实验结果 , 简直是完美的“精子提供者” 。美国匙吻鱼
令科学家们万万没想到的是 , 实验出现了令人震惊的意外…据项目组科学家Miklós Bercsényi博士介绍 , 有一天 , 一位同事一脸惊慌地跑过来告诉他 , 俄罗斯鲟鱼的卵和美国匙吻鱼的精子接触后 , 竟然受精成功 , 还发育到了胚胎状态…Bercsényi瞪大了眼睛:“不可能 , 隔绝了上亿年的两种鱼 , 怎么会……”Bercsényi博士
带着疑惑 , Bercsényi赶紧组织人手做了重复实验 , 结果让他大吃一惊 , 美国匙吻鱼的精子和俄罗斯鲟鱼的卵真的成功结合 , 不但发育成了胚胎 , 最后还生出了小鱼……这些出生的小鱼慢慢长大 , 它们有一些长着长长的像美国匙吻鱼一样的口鼻部 , 有的身上却又长着像母亲俄罗斯鲟鱼一样的鱼鳍 。总之 , 这些小鱼有的像美国匙吻鱼多一点 , 另一些则更像俄罗斯鲟鱼 。研究人员对这些小鱼做了DNA分析 , 证实它们是的确是包含了两种鱼DNA的杂交品种 。于是 , 研究人员将这种史上从未出现过鱼起名为sturddlefish…
sturddlefish繁衍出来一年后 , 大约有100条存活了下来 , 它们发育得很好 , 一直在茁壮成长 , 据Bercsényi估计 , 不出意外 , 这批sturddlefish很可能存活100年之久 。不久前 , Bercsényi和项目组成员将这场实验导致的意外杂交写成论文 , 发表在了《基因》期刊上 。两个在进化链上分开了1.84亿年的古老鱼类 , 如今居然意外生出了杂交的后代 , 这让生物学界震惊的同时 , 也改变了人们对杂交生物的认知 。虽然结果意外 , 但生物学家们还是分析出了情理之中的原因:一切 , 都因为两种鱼的进化实在是太慢了…从1.84亿年前分开 , 美国匙吻鱼和俄罗斯鲟鱼都各自进化得无比缓慢 , 和它们共同祖先相比 , 它们很多方面其实并没有特别大的改变 。上亿年的微小变化 , 导致了两种鱼虽然生活在相隔万里的区域 , 但彼此的基因依然具有兼容性 , 从而得以产生后代 。
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