克隆指的是生物體通過體細胞進行的無性繁殖,以及由無性繁殖形成的基因型完全相同的後代個體。通常是利用生物技術由無性生殖產生與原個體有完全相同基因的個體或種羣。人們或許難以想象離開了實驗室,克隆現象仍然存在於大自然中,甚至通過這種方式將“自己”無限繁殖,成爲令人頭疼的生態災難。

新物種大理石紋鰲蝦現狀

小龍蝦在生活中十分常見,我們常常食用的小龍蝦也稱克氏原螯蝦紅螯蝦和淡水小龍蝦。小龍蝦易飼養,耐污染,食性雜因此各地都有養殖。中國20世紀30-40年代從日本引進,日本則是更早時期從美國引種,主要用作食物和寵物。其強悍的生存能力雖然對養殖戶來說是優勢,可一旦小龍蝦外逃,就會對當地生態環境產生巨大威脅。

2018年2月8日根據報道,爲了生存,生物會利用基因突變來適應環境。一種名爲“大理石紋螯蝦”的變異小龍蝦具有基因突變所產生的“自我克隆”能力,25年來它所增殖的後代已入侵全歐洲的淡水生態系統

二十世紀九十年代的一個普通水族缸中,一隻與衆不同的雌性小龍蝦,在小龍蝦族羣中誕生了。從外表上看,它體型要更大一些,產卵更多。最爲神奇的是她可以進行孤雌繁殖,也就是說,不需要與雄性小龍蝦交配,它自己的卵子就可以獨立發育成完整個體,這在小龍蝦族羣中是前所未有的。科學家們在2017年把它定爲全新物種——大理石紋鰲蝦。

大理石紋螯蝦如今已經被多處地區列入“黑名單”包括歐盟和美國部分地區,它們對淡水生態資源造成的破壞是難以估量的。

首先,相較於普通小龍蝦,其保留了食性雜,抗逆性強,耐重金屬環境等優點,同時增加了體型大,產卵多,自體繁殖的優勢,減少了交配時被獵殺的風險。它的入侵給馬達加斯加、德國到捷克,匈牙利,克羅地亞,之後更是日本等地的物種帶來了極大的威脅。當地的漁業,水生植物,蚌苗都淪爲它們的腹中餐,經濟損失不計其數。

然而,話說回來,大理石紋螯蝦的入侵主要是由於水族愛好者對其的好奇心導致的。大量愛好者將這種神奇的螯蝦買回家中,可往往只需要不到一年的時間,這種繁殖能力極強的小龍蝦就會氾濫成災,於是許多無力飼養的飼主就會將它們倒入河中,藉着經濟全球化的東風,它們逐漸“侵略”了歐洲各國。

更加危險的是,大理石紋螯蝦能攜帶小龍蝦蝦瘟真菌,蝦瘟真菌雖然對它們自己不會造成傷害,可對於本土原有螯蝦卻是毀滅性打擊。短短數天,蝦瘟真菌就能致使大量小龍蝦死亡。所以說,它們的危害不僅僅是對當地生活的魚類,蝦類,以及水草造成打擊,在同類競爭中也佔有極大優勢。與小龍蝦一樣,它們可以在較大溫度範圍內生存,對於酸鹼度耐受度也很強。不過在鹽濃度較高的環境它們的繁殖和生存會受到較大影響。

大理石紋鰲蝦的孤雌繁殖

過去近二十年內,生物學家已經對大理石紋螯蝦實施了基因組測序。結果說明它很可能是兩種不同小龍蝦雜交產生的後代。同時值得一提的是,所有大理石紋螯蝦的基因排列幾乎完全一致。也就是說,所有大理石紋螯蝦都來自於最開始那隻變異雌蝦的自我複製。

二十一世紀初,科學家證實這種大理石紋的螯蝦確實在進行孤雌生殖,基因序列顯示其親本是龍紋鰲蝦。孤雌生殖也稱單性生殖,即卵細胞不經過受精也能發育成正常的新個體。孤雌生殖現象是一種普遍存在於一些較原始動物種類身上的生殖現象。但在脊椎動物中也偶爾可見如鳥類中的吐綬鳥。然而孤雌繁殖從未出現在螯蝦身上過。

科學家們曾爲確定大理石紋螯蝦是永久性孤雌生殖還是偶發性孤雌生殖而做了實驗,實驗內容是將大理石紋鰲蝦與雄性龍紋螯蝦共同飼養,觀察它們能否產生後代。在實驗缸中兩隻螯蝦確實產生交配行爲,抱對時間達到一小時左右,可令人遺憾的是,大理石紋螯蝦交配後繁殖出的子代基因依舊與大理石紋螯蝦一致。也就是說,大理石紋螯蝦無法與雄性交配產生可育後代。基於此,科學家們將大理石紋螯蝦列爲獨立物種。

爲解釋這種突然的變異,科學家們作出了大量的研究,發現大理石紋螯蝦體內有三套染色體,而尋常小龍蝦僅有兩套染色體,在生物學角度稱爲二倍體。也就是說,大理石紋螯蝦只能進行自體繁殖的原因是它多出的那套染色體無法與雄性精子中染色體結合配對。

科學家們推測,這可能是因爲最開始的小龍蝦父本或母本在產生生殖細胞時由於低溫或其他原因,使本來應該只含有一條染色體的生殖細胞分裂異常,含有了兩條染色體,當精卵細胞結合時,產生了三倍體的個體。而至於爲什麼多出的染色體未對其生命活動造成影響,科學家們也無從得知,或許只能感嘆造物主的神奇。孤雌繁殖聽起來或許打破許多有性繁殖的障礙,獨立的個體也可以繁衍下一代讓人羨慕,然而事實上世界上絕大多數無性繁殖的生物在進化這條路上是遠遠落後於有性繁殖生物的。正是因爲有性繁殖,兩個不同親本的基因結合,大大增加了基因突變的機會,爲生物的進化提供更多的可能,同時也減輕了遺傳病對整個族羣的危害。長遠來看,這種令人們頭疼的大理石紋螯蝦,或許在幾萬年間就會因爲小小的契機而滅絕。

這種現象也曾發生在人類身上,往往由於多精子同時受精導致混合倍體胚胎,但是這種胚胎少有能正常發育的。即使出生也伴隨引發身體畸形或者智力異常。

可是,無人得知,爲何兩個不配對的染色體能夠成功完成受精,個體成功發育,也無從得知,這種多出的染色體沒有使這個雌性小龍蝦畸形夭折。

可否用喫來解決大理石紋鰲蝦?

大理石紋螯蝦還未出現在我國野外環境,可聽聞其存在的不少網民已經開始提出疑問了——入侵物種,喫了它能否解決?每當聽聞外來入侵物種,總有人摩拳擦掌躍躍欲試,試圖用喫來解決入侵物種。只能說大家不要被公衆號迷惑。入侵物種如牛蛙,羅非魚儘管美味也一樣氾濫成災,爲了消除水葫蘆引發的經濟損失我國付出了多大的人力物力。

首先大理石紋螯蝦雖然可食用,可口感和出肉率卻是比不上目前市場常見的克氏原螯蝦。前面提及大理石紋螯蝦體型大,但也是與龍紋螯蝦相比。而克氏原螯蝦體長可達5.5-12釐米,比大理石紋螯蝦體型更大。相反,如果引入大理石紋螯蝦來,它作爲所帶來的損失是無法估量的。

在泛濫最嚴重的馬達加斯加,窮人會抓大理石紋螯蝦來食用,算是一種廉價的蛋白質補充肉類。事實上在野外環境中小龍蝦常常因爲食性雜會喫一些腐爛魚蝦,或是重金屬含量高的有毒物質。所以這種螯蝦在國際上仍被列爲“低經濟價值”,不宜引入。

更爲嚴重的後果是大理石紋螯蝦對於物種多樣性的危害。對於其他動植物,進入稻田,稻苗的根是它們喜愛的食物,稻田將大幅度減產, 而對於當地漁業的打擊也將是致命——魚苗也在它們食譜內。而對於當地已有螯蝦,大理石紋螯蝦的入侵將奪取原有資源,減少生存空間。在馬達加斯加,最近十年裏這種螯蝦的活動範圍從1000平方千米變成10萬平方千米,擴大了10倍有餘。如今種羣密度已經威脅到7種馬達加斯加原有的本土野生螯蝦。

歐洲各國和美國部分地區已經把大理石紋螯蝦列爲“禁品”。禁止民衆走私,飼養,野外放生大理石紋鰲蝦。目前中國還沒有出臺相關法令,但如果你家飼養了這種螯蝦,請不要隨處放生,或用它活餌釣魚,不經意的行爲可能導致一片生態環境受到破壞。總的來說引入大理石紋螯蝦無異於引狼入室,得不償失。

大理石紋螯蝦在生物學上擁有許多少見的性質,對於這種變異的生物我們或許可以加以利用,研究其遺傳規律,性狀表現,發育過程都十分有意義,並將實驗結果應用於造福人類上。

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