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小龍蝦克隆百萬隻 統治歐洲水域

小龍蝦克隆百萬隻自己,繁殖速度堪比《星球大戰:克隆人戰爭》的場景。(圖片來源:Adobe Stock)

最近這五年,德國癌症研究中心的生物學家Frank Lyko博士一直在研究一種身長15厘米的小龍蝦。這種小龍蝦的樣本非常好找,可以去寵物市場買,也可以和同事去湖邊抓。

夜幕降臨,他們只需要開啟頭燈,走到淺灘,這些小龍蝦便會從藏身的地方出來,在腳踝周圍游來游去,Lyko博士表示,這種小龍蝦到處都是,抓起來非常容易:

“數量非常驚人,我們三個人,一小時就抓了150多隻,還僅僅是用手。”

Lyko博士和同事們為什麼會對這種小龍蝦這麼痴迷呢?

因為,這種不是一般的小龍蝦,它是25年前在地球上還完全不存在,剛剛產出來的新品種!

25年前,一個簡單的基因變異,一隻雌性小龍蝦忽然擁有了可以無性繁殖的能力。

變異後的它不但比一般的小龍蝦體型要大,還不需要和雄性龍蝦交配就可以直接產卵,產卵的數量也遠大於其他的龍蝦。

而它的後代,同也能用同樣的方式自我克隆,於是乎,這隻一方霸主,通過自我克隆自我產卵繁衍,在25年來複制了成千上萬個自己,現在幾乎已經統治了大半個歐洲的各種水域!

也就是說,如今走在歐洲的湖泊,隨時可能撞見一隻隸屬於“克隆蝦”大軍的成員。

德國癌症研究中心的生物學家Frank Lyko博士。(Youtube視頻截圖)

這個不可思議的故事,還得慢慢說起。

這種小龍蝦叫做美洲龍紋螯蝦(Procambarus Virginalis),在德國被稱為Marmorkrebs(德語,字面意思是“大理石紋蝦”)。

1995年的時候,德國生物學家Lyko博士接到了一個水生物愛好者的報告,這位水生物愛好者告訴他,自己在寵物市場淘到了一隻有點像“德州龍蝦”的淡水鰲蝦。

這種淡水鰲蝦樣子有些奇特,尺寸比一般的鰲蝦大出不少,身上是大理石紋一樣的花紋,產的卵也出奇地多,一次能產幾百顆卵。

Lyko博士自己仔細比對了一下,也沒有找到這種鰲蝦的相關記載,只是覺得它的樣子比較接近一種廣泛分佈於北美的龍紋螯蝦(Procambarus fallax)。

美洲龍紋螯蝦(Procambarus Virginalis),在德國被稱為Marmorkrebs大理石紋蝦。(圖片來源:維基百科)

儘管沒查到出身,這位水生物愛好者還是把這隻蝦送給了自己的朋友。

之後不久,這種奇特的“大理石紋螯蝦”開始在寵物市場流行起來,人們紛紛買回來養在家裡。

而這些買到“大理石紋鰲蝦”的主人們,都不約而同發現一個讓人無比迷惑的現象:

這種蝦無一例外都是雌蝦,而它們竟然可以不用和雄蝦交配,直接產卵並繁殖出下一代!

而繁殖出的下一代,也都是清一色的雌蝦,同樣也都可以不經過交配產卵繁殖出下一代!

這件怪事兒在寵物圈裡越傳越廣……

直到2003年,這種在寵物圈裡發現的異常品種,引起了一部分科學家的注意。

他們對這種小龍蝦進行了簡單的研究,測序了一部分DNA片段,覺得這種小龍蝦和分佈於北美的龍紋螯蝦(Procambarus fallax)有些相似,並沒有進一步深入研究。

北美的龍紋螯蝦Procambarus clarkii(圖片來源:維基百科)

一直到10年後,另一位生物學家決定徹底研究這個被寵物圈傳得神乎其神的物種時,他發現,情況已經不對了!

這種小龍蝦的繁殖速度堪比《星球大戰:克隆人戰爭》的場景,Lyko博士形容到:

“人們帶回一隻小龍蝦養,一年之後就成了幾百隻!”

而由於小龍蝦繁殖實在太快,很多人把繁殖出來的多餘小龍蝦都倒到湖裡……

在自然環境中,這種小龍蝦根本不需要刻意呵護,它們的生存能力也是無比強大,Lyko博士說:

“它們什麼都吃,腐爛的樹葉,蝸牛或者魚卵,小魚和小昆蟲”

憑着頑強的生命力和驚人的速度擴張。

從一個湖泊遷移到另一個湖泊,從一條溪流擴張到另一條溪流。

並且,除了數量呈幾何級數瘋狂增長,它們分佈的地域也越來越廣,從德國到捷克,匈牙利,克羅地亞,之後是日本,馬達加斯加。

為了徹底揭開這背後的秘密,Lyko博士從歐洲的各個地方抓了16隻這種小龍蝦來研究。

他和同事們決定給這些小龍蝦進行完整的基因組測序,希望能夠從基因的角度,來探究小龍蝦的身上隱藏的秘密。

基因測序的結果,讓科學家們大吃一驚……

測序後發現,這16隻不同地方抓來的小龍蝦,它們的基因組幾乎一模一樣!

甚至可以說,他們幾乎都是從同一個母體複製出來的,基因層面上來說,它們是同一隻小龍蝦!

Lyko博士和同事們從這個結果回溯分析,他們認為,產生這樣一隻“克隆蝦”帝國最大的可能是,兩種不同的龍紋螯蝦交配導致變異而成的。

科學家們勾勒出一個北美的龍紋螯蝦變異出克隆繁殖能力的故事。

這是一個類似於死侍誕生的故事。

某一天,來自全球不同地區的兩隻龍紋敖蝦交配產生了後代,其中一隻蝦因為自身變異,產生了異常的性細胞(卵細胞或精細胞),變異的性細胞中竟然包含了兩套染色體!

大家都知道,大多數有性繁殖動物只有兩組染色體。一組來自父本,一組來自母本。

用人類舉例,來自父本的染色體是X或者Y,來自母本的染色體是X染色體。

對大部分鳥類來說,鳥類的性別由性染色體Z和W所決定。

來自父本的染色體是Z,來自母本的染色體是Z或者W,總之,都是兩條。

而這隻雌性龍紋螯蝦父母的其中一方提供的性細胞因為變異,讓這隻蝦的性細胞加入了第三套完整的染色體。

就這樣,這隻生出來的雌性龍紋蝦的細胞里便有了三套染色體。

之後,在沒有和雄性龍紋蝦交配的情況下,它便能夠產大量的卵,而這些卵全都能孕育出了龍紋鰲蝦,而且,和母親一樣,這些後代龍紋鰲蝦也都是雌性的,也都能進行無性繁殖。

最重要的,它們和母親一模一樣!!(因為克隆的是同一套基因)。

德國癌症研究中心(圖片來源:維基百科)

去年12月,Lyko博士和同事們經過長達5年的研究論證,正式宣布這種“大理石紋螯蝦”為一個獨立的新品種,命名為美洲龍紋鰲蝦(Procambarus Virginalis)。

前兩天,他們將這一研究成果的論文發表了出來,美洲龍紋鰲蝦被譽為甲殼綱動物里唯一一個無性繁殖的品種,所有的個體都來自於25年前那一隻變異的小龍蝦!

一隻小龍蝦,變異出了克隆繁殖的能力,25年來已驚人的速度繁殖,竟然從一個個體繁衍成為了一個新品種!

想像一下,以美洲龍紋鰲蝦現有的擴張步伐,10年之後,馬達加斯加,印度,歐洲,不同地方的人們抓到了一隻美洲龍紋鰲蝦,發現它們都長得一模一樣的,從外到內都是一模一樣!

而這個年輕的新品種,也有助於人們更深入探討研究動物王國的另一大奧秘:為什麼這麼多動物都是有性繁殖的?

目前,地球上只有10000多種生物是無性(雌性)克隆繁殖的。

許多研究結果都認為,無性繁殖的生物之所以比較稀少,是因為它們在歷史上存在的時間都不會太久(如單細胞生物等等)。

不管怎樣,通過美洲龍紋鰲蝦的例子可以看到,無性繁殖在某些方面有明顯優勢。

Tucker博士認為,無性繁殖提供了一種迅速而強大的繁殖能力,能讓物種在短期內達到相當可觀的種群數量。

“這是一種非常好的短期策略,有利於這個物種短時間內擴大種群數量。”

不過,長遠來看,有性繁殖的優勢依然無可比擬,例如,父體母體雙方不同的基因組合導致的個體進化,成為生物應對疾病的有效機制。

對於美洲龍紋螯蝦這個“克隆蝦帝國”種群的未來,Lyko博士表示有待繼續觀察和探討,“或許它們以這樣的方式會存在10萬年,10萬年對我個人來說是無比漫長,但在生物進化的時間軌跡上,那只是一眨眼。或許,它們最終會發生改變。”

無論怎樣,一個龐大“克隆蝦”帝國就生活在人們身邊,依然值得全世界驚嘆與警惕……

中國的“克隆猴”!(圖片來源:微博擷圖)

說到這裡,小編忍不住要下個總結提供給大家思考:很多人對於對“克隆”技術感到好奇,是因為想知道如果通過“克隆”技術複製一個一模一樣的生物會是什麼樣呢?小龍蝦的例子可能聽起來比較籠統,但如果以你自己來比喻,可能就更清楚了!從物理學家的結論來看,假使,“克隆”出一個和你一模一樣的生命,那麼這個生物有沒有可能摧毀你,並且取代你的位置呢?因為在科學的角度上,科學家甚至連基因都檢測不出哪一個才是真正的你,只有你的精神才知道你自己才是真正的那個人!而中國就建造了全世界最大的動物克隆工廠,計劃生產包括狗、馬和牛在內的多種動物……感覺上就是一場充滿災難的科幻片。

阿波羅網責任編輯:夏雨荷 來源:英國那些事兒 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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