最新研究发现濒危的加州兀鹫竟能“处女产子”

加州兀鹫差点在1980年代灭绝,但后来数量慢慢回升。 PHOTOGRAPH BY ZSSD, MINDEN PICTURES

加州兀鹫差点在1980年代灭绝,但后来数量慢慢回升。 PHOTOGRAPH BY ZSSD, MINDEN PICTURES 

在圣地牙哥动物园野生动物联盟管理的机构中一只圈养的加州兀鹫(图非那两只自体受孕后代)。 PHOTOGRAPH BY KEN BOHN, SAN DIEGO ZO

圣地牙哥动物园野生动物联盟管理的机构中一只圈养的加州兀鹫(图非那两只自体受孕后代)。 PHOTOGRAPH BY KEN BOHN, SAN DIEGO ZOO WILDLIFE ALLIANCE 

据美国国家地理(撰文:JASON BITTEL 编译:钟慧元):雌性加州兀鹫不需要雄性就能生下后代,因此加入了鲨、魟和蜥蜴等不必交配就能繁衍的动物行列。

「兀鹫的资料有些真的很让人摸不着头绪的地方。」

辛苦地忙了一整天拯救加州兀鹫(California condor)的工作之后,这些实在不是奥利佛.莱德(Oliver Ryder)在走回自己车子的时候想听到的话,而加州兀鹫是全球最濒危的动物之一。当他的同事李欧娜.钱尼克(Leona Chemnick)解释自己看到的状况时,他的担心立刻变成了着迷。

数十年来,科学家努力尝试哄诱加州兀鹫远离灭绝边缘。这种鸟类的整个族群在1982年跌到只剩下22只,到了2019年,圈养繁殖再加上野放的努力,已经慢慢地把族群总数拉高到超过500只。这种作法需要仔细管理圈养的鸟儿,特别是要选择哪只雄鸟跟雌鸟可以繁殖、产出健康的后代。

也就是因为这样,科学家在仔细检视遗传资料之后,才发现有两只雄鸟──血统书编号SB260和SB517── 并未展现出应该是它们父亲的雄鸟的遗传贡献。

换句话说,这些鸟儿是因为「兼性孤雌生殖」(facultative parthenogenesis)、也就是处女产子,才诞生在这个世界上的。这是根据一篇经过同侪评阅、发表在10月28日的《遗传学期刊》(Journal of Heredity)的论文所述。在通常是行有性生殖的物种之中,这样的无性生殖,只有在和雌性动物卵子一起产生的特定细胞表现得像精子、并与卵子结合的时候才会发生。

虽说在脊椎动物中很少见,但鲨、魟和蜥蜴都会行孤雌生殖。科学家也曾在某些圈养的鸟类身上记录到自体受精的现象,例如火鸡、鸡和小鹌鹑,不过通常只会发生在雌性被安置在无法接触到雄性的状况下,但这是首是在加州兀鹫身上纪录到。

莱德说,这些兀鹫特别怪异的地方,就在于SB260和SB517生于不同母亲,而它们也都有跟雄鸟安置在一起。此外,两只鸟妈妈在之前和之后也都有和这些雄性成功繁衍后代。

「为什么会发生这种事?我们就是不知道。」莱德说,他是圣地牙哥动物园野生动物联盟的保育遗传学主任,「我们能确定的,就是这发生过不只一次,并且发生在不同的雌鸟身上。」

「以后还会发生吗?我宁愿相信会。」他说。

这是一种生存工具吗?

加州兀鹫是濒危物种,只剩下约300只翱翔在加州、亚利桑那州和犹他州的天空。面临如此低的族群数,这些兀鹫可能把孤雌生殖当成了生存工具,蕾斯玛.拉玛钱德伦(Reshma Ramachandran)说,她是密西西比州立大学的繁殖生理学家与微生物学家,并未参与这项研究。

来自其他物种的证据显示,对身陷危机的物种来说,孤雌生殖有可能成为某种救生艇。比方说,当极度濒危的小齿锯鳐(smalltooth sawfish)在野外愈来愈难找到配偶的时候,就会转为孤雌生殖。

然而,这个理论对加州兀鹫可能不适用。原因之一,在于生出这两只争议雄鸟的圈养雌鸟,都是可以接触到雄鸟的。第二,这两只孤雌生殖繁衍出来的后代,都没能存活到再生出下一代。 SB260不到两岁就死掉了,SB517则在满八岁之前死亡。相较之下,有些加州兀鹫能活到60岁。

因为科学家在繁殖圈养兀鹫的时候,都会很仔细地筛选潜在的遗传疾病,这些自我受精的鸟儿可能带有基因突变,最终导致它们早夭,莱德说。

虽说这是个有意思的想法,「但真的要说〔孤雌生殖 〕在这个物种的演化或保育方面有任何意义,现在还太早。」贾桂琳.罗宾森(Jacqueline Robinson)补充说,她是加州大学旧金山分校的演化遗传学家。 「这种罕见现象我们只看到了少数几个例子。」

有鉴于此,今年稍早,罗宾森、莱德和同事们发表了一篇研究,详列了加州兀鹫的完整基因体,这是珍贵的遗传资料,未来将可协助我们更深入了解孤雌生殖在这些动物身上是如何运作的,她说。

比我们以为的更常见?

孤雌生殖是不是比我们过去以为的更普遍?这种可能性是让科学家最好奇的。

拉玛钱德伦曾在2018年发表了一篇关于鸟类孤雌生殖研究的评论,她说虽然处女生殖大部分的纪录都是来自圈养动物,但没有理由认为野外就不会有这种事发生。

「其实我现在正等着看到更多来自野外的报告。」她说。

莱德也同意。 「我们之所以能辨识出[在兀鹫身上]会有这种事发生,唯一的原因,就是有这些详尽的遗传研究。」他说:「所以,你家后院的那些鸟儿,它们是不是偶尔也会生出孤雌生殖的雏鸟呢?没有人做过够深入的研究、能答得出这个问题。」

无论答案为何,他说:「这提醒了我们,可别以为自己有多了解大自然,它总是藏着惊喜啊。」

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