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非凡线路
剧情简介
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如上图所示:科学家最近发现,极度濒危的加州秃鹰可以进行无性繁殖。
科学家们报道了加州秃鹰的首次孤雌生殖,两只雏鹰在没有任何雄性参与受精的情况下孵化。
研究人员最近出人意料地发现,根据涵盖整个加州秃鹰物种的基因数据库,这两种鸟类的基因组中没有任何雄性秃鹰的dna。在一项新研究中报告说,这使得这两只没有父亲的秃鹰,成为孤雌生殖(又称:单性生殖)的无性生殖的罕见例子。
在孤雌生殖过程中,胚胎的自发发育不需要受精。这种情况在爬行动物和鱼类中很少见,但并非闻所未闻。虽然科学家已经记录了火鸡和鸡等家养鸟类的孤雌生殖,但这是第一个野生秃鹰孤雌生殖产生可行雏鸟的例子。
在加州秃鹰身上发现这种没有雄性的繁殖策略意义重大,因为就在几十年前,这个物种濒临从野外消失的危险。在20世纪80年代,野生加州秃鹰的数量还不到24只,但专注的保护工作和繁殖计划使加州秃鹰从灭绝的边缘恢复了过来。根据当年美国内政部加州秃鹰恢复计划12月发布的一份报告显示,截至2020年,共有504只加州秃鹰,其中329只是野生的。
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如上图所示:直到现在,人们才知道加州秃鹰可以无性繁殖。
然而,该物种仍然被认为是极度濒危物种。圣地亚哥动物园野生动物联盟保护遗传学副主任辛西娅·斯坦纳(cynthia steiner)表示:因此,发现加州秃鹰可以无性繁殖,潜在地增加了这个物种产生后代的机会,是一件相当重要的事情。
在过去的30年里,研究人员对来自每只加州秃鹰的dna数据进行了编目,总共有1000多只加州秃鹰,将这些信息汇编到一个数据库中。斯坦纳说:“研究加州秃鹰的科学家经常对这些鸟类进行基因分析,以确定它们之间的关系,这使它们能够有效地繁殖,从而保持种群的遗传多样性。这种方法有助于防止近亲繁殖和遗传性疾病的发展,如营养不良,其特征是胚胎畸形和胚胎后期死亡。”
但当研究人员最近分析数据库中两只雄性加州秃鹰的基因型时,它们都曾被放归野外,但现在已经死亡。研究人员注意到一些极其不同寻常的事情:这两只鸟的基因信息只与孵化它们的雌鸟相匹配。根据数据库,没有雄性有资格成为潜在的父系。
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如上图所示:自20世纪80年代以来,环保人士一直在收集加州野生和圈养秃鹰的基因数据。这个数据库现在包含了1000多个个体的dna。
研究人员表示:“当动物有性繁殖时,雌性和雄性对基因构成的贡献是相同的。但在这两只加州秃鹰中,我们在数据库中找不到任何雄性秃鹰的贡献,这是一个危险信号。”
科学家们认为鸟类的基因测试有可能出错,所以他们重复了这个过程,结果没有改变。
斯坦纳表示:“在那个时候,就像我找到了。当我们发现孤雌生殖是一种可能性的时候,可以解释这两个个体的基因型的唯一方法是100%来自于雌性,没有来自于雄性的贡献。”
她补充说,通过孤雌生殖方式出生的加州秃鹰雏鸟将是雄性的。这是因为在这种类型的无性生殖过程中,只能形成两个配对的性染色体。鸟类和人类使用不同的性别决定染色体:人类使用xx(女性)或xy(男性)系统,而鸟类使用zw(雌性)或zz(雄性)系统。当加州秃鹰妈妈让自己的卵受精时,产生的后代都有zz染色体(ww不是一个可行的配对)。
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如上图所示:试管中含有加州秃鹰的遗传物质。
科学家认为,随着时间的推移,这两只鸟的母亲通过有性繁殖产生了多只雏鸟,但还需要进一步的研究来确定导致它们无性繁殖的因素。尽管关于这种濒危物种的孤雌生殖还有很多问题,但有一件事是肯定的:如果没有这个庞大的基因档案数据库,研究人员永远也不会发现加州秃鹰的孤雌生殖。
最后,斯坦纳觉得关于野生物种,还有很多东西需要了解,特别是基因组学参与塑造它们的生存方式所起到的作用。
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