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野生脊椎动物首次发现单性生殖

对于许多物种而言,繁殖是雄性与雌性之间的“二重奏”。如今,科学家报告说,他们首次在野生脊椎动物——栉齿锯鳐——中找到了“单性生殖”的证据。

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栉齿锯鳐通常采用有性生殖的方式,这需要两性共同的参与。但最新的分析认为,在美国佛罗里达河口,大约有4%的栉齿锯鳐生下来便没有任何来自于雄性的遗传贡献,这一现象被称为“单性生殖”。这种无性繁殖在脊椎动物中是非常罕见的,以前只有在少数被囚禁的物种中观察到类似的现象,例如从野外捕获的蛇以及科莫多巨蜥。


研究人员在6月1日出版的《当代生物学》杂志上报告了这项最新的研究成果。


栉齿锯鳐是5种大型锯鳐目鱼类之一,它们的面部生有链锯一样的突出附器,并且与鲨鱼处于相同的亚纲。这种鱼类曾大量富集于从北卡罗来纳州到得克萨斯州的美国东南海岸沿线,然而过度捕捞以及沿海开发戏剧性地减少了它们的数量。如今只能在佛罗里达州西南海岸找到这种极度濒危的鱼类。


研究人员在进行一次常规遗传分析以确定栉齿锯鳐是否近亲繁殖时,发现了其单性生殖的证据。佛罗里达河口的190条栉齿锯鳐样本中的一些与同一种群中的其他鱼类表现出了异乎寻常高水平的关联性。


关联性的测量范围从0到1——0代表个体的父母之间不存在任何亲缘关系,而0.5则意味着父母是亲兄弟姐妹。在这190条栉齿锯鳐中,有7条的关联性值接近1,这表明存在“单性生殖”的现象。


这项研究的第一作者、纽约石溪大学鱼类遗传学家andrewfields指出,他的研究团队最初对这一发现表示怀疑。然而一项更为详尽的分析排除了单性生殖以外的其他解释。他说:“我想如果只有一个个体,那么这也许不是一个有力的证据。但事实上我们在190条鱼中有如此多的例证,这是非常具有说服力的。”


这7条单性生殖后代来自多个母体,并且对应它们的年龄有正常的外观,表明以这种方式生产的后代能够在野外生存。


这项研究的作者如今正鼓励其他研究人员利用他们的方法筛选现有的野生脊椎动物种群脱氧核糖核糖(dna)数据库,从而旨在确定是否存在单性生殖现象。


除了挖掘现有数据,加拿大本拿比市西蒙弗雷泽大学海洋生态学家nicholasdulvy认为,研究人员还应该把他们的目光投向全世界存在锯鳐小种群的地方。


作为自然保护国际联盟鲨鱼专家组的联合主席,dulvy表示,新的发现添加了证据,说明鲨鱼和鳐鱼在所有脊椎动物种群中具有最大的生殖模式多样性。他说:“这只是一个我们应该关注这些物种的更加令人惊讶的原因。”


但目前尚不清楚跨物种的单性生殖在野外有多么普遍。fields的研究团队推测,当一些物种的种群密度很低时——此时雌性可能很难找到一个配偶,单性生殖对其而言可能是一种策略。如果真是这样,单性生殖或许在那些濒临灭绝的物种中更为普遍。


然而dulvy警告称,单性生殖并不足以拯救栉齿锯鳐。他说:“我们仍然需要良好的、强有力的监管以确保它们的数量在佛罗里达州保持稳定,这些鱼类实际上正在恢复之中。”


栉齿锯鳐平均体长5.5米,是锯鳐目体形非常大的物种,分布在热带及亚热带大西洋的浅水海域和地中海,主要栖息于近岸海域,也出现于沿海泄湖、河口、低盐的咸水水域,未成体常栖息于浅水水域,成体通常栖息于深度超过100米的深海,大部分时间待在海底,偶尔游向海面。


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