自寒武紀物種大爆發以來,地球上誕生了無數的生物,斗轉星移間換了多少春秋,這些物種不斷進化演變然后由于自然因素永遠消失在這個星球上。
不同于以往,隨著科技和時代的進步,人類活動對物種的影響舉足輕重,很多生物由于人類對地球資源的開發導致它們的生存地域被破壞從而滅絕淘汰。物種的演變充滿多樣性和不確定性,每個生物的存在都有它的意義和價值,它們對人類的生存和發展至關重要。
因此為了保護瀕危物種以及基因的獨特性,科學家選擇將瀕臨滅絕的物種雜交產生后代來延續它們的生命,當然前提是這些瀕危物種還存在一定種群,如果該物種的數量寥若晨星,那就只能通過基因克隆等手段進行延續。
兩個瀕危物種的結合
2020年,中國長江區域的白鱘已經宣布滅亡,而目前存在的二十余種鱘科魚也在瀕臨滅絕的邊緣,鱘魚的自然資源幾近枯竭,因此科研人員想通過人工手段來拯救這些瀕臨物種。
2019年,美國著名科研雜志基因報道:俄羅斯鱘魚和美國白鱘在實驗室里意外結合誕生了雜交后代,并且表明:我們曾在物種圈內了解的相差甚遠或者十分遙遠的生物,它們之間存在的親緣關系要比我們想象的要超乎尋常。下面來探究這兩種鱘魚。
俄羅斯鱘魚,隸屬鱘形目軟骨魚類,吻鈍無齒,背部有類似小山的骨板凸起,顏色大多為青灰色。主要生長于水庫湖泊等淡水區域內。由于俄羅斯鱘魚的肉質鮮美,營養豐富,它的魚卵可以用作頂級魚子醬的制作,所以極受人們的歡迎,因此它的經濟價值也相應受到開發。但是由于長期的過度捕撈以及新的捕撈技術不斷應用,這種魚類已經瀕臨滅絕。
美國白鱘,隸屬鱘形目匙吻鱘科,吻長無齒,是世界上體型最大的淡水魚,生存地與俄羅斯鱘魚相差甚遠,隨著環境的逐年惡化美國白鱘的分布區也逐年縮小,甚至體型也越來越小。2019年生物研究小組在美國白鱘精子旁邊的器皿放置了俄羅斯鱘魚的卵子,試圖讓精子頭部的頂體酶溶解卵子的透明袋從而促進卵子雌性生成受精卵,不過大多數科學家對此不報希望。
但令人意想不到的是兩者成功結合,在無意中誕生了新的物種。
令人吃驚的是兩個組合
目前在全世界來看,騾子是最常見的雜交物種,它是由驢和馬交配的產物。由于馬和驢之間存在生殖隔離,這種隔離機制會導致繁育出來的騾無法生育。生殖隔離在不同物種間都十分常見,例如我們了解的獅虎獸,它們同驢和馬一樣,彼此間都有親緣關系,這種極近的“親戚”間是可以交配產生后代的。
而我們所知的俄羅斯鱘魚和美國白鱘則不同,在1.8億年前這兩種生物就已經在演變的路上分道揚鑣,它們所處的地理位置也截然不同,令人吃驚的是這兩個物種竟然能結合產生后代。不過研究小組也說過,他們無意創造新物種,在“Sturddlefish”誕生后,隨著時間的推移,雜交鱘魚只剩下不到原來的三分之一,科研小組決定讓他們自然生長,不再進行下一步的雜交。
為了探尋俄羅斯鱘魚以及美國白鱘在沒有明顯親緣關系的情況下還能結合的原因,科學家發現鱘魚這個物種是地球上非常古老的軟骨魚類,我們通常稱之為“活化石”,因為它存在的時間比銀杏樹還要長。
或許是由于他們在漫長的進化演變中自身基因改變較小,在形體、特性等方面都和祖先保持著高度的一致性,所以這是兩個即使分隔了數億年,存在于不同地域的鱘魚物種也能夠生殖繁育的原因。
雜交鱘魚這個“神奇物種”的優勢和劣勢
雜交優勢是許多性狀綜合的突出表現,父本和母本性狀間的各方面差異和互補程度都決定了雜種優勢大小。我們日常在餐館吃到的鱘魚都是屬于雜交鱘,不同于美國白鱘和俄羅斯鱘魚雜交的后代,中國大部分可食用雜交鱘是以史氏鱘為父本、達氏鰉為母本的雜交子一代,又稱雜交鱘。
雜交鱘的棲息習性與父本相似,二十五攝氏度左右是最適合生長的溫度,經過一年左右的飼養規格可達6~10斤。由于雜交鱘抗病能力強,生長速度快,體型適合作為餐桌食用,并且易于養殖,它的魚肉含有極高的造血維生素葉酸以及不飽和脂肪酸,這些有機物比其他魚類高出3~5倍,赫赫有名的魚子醬也產自與它的卵,魚子醬的出口價格可達300美元,因此它能夠創造很高的經濟價值。
由于長期進化形成的物種生殖隔離,在自然界中極少存在自然的雜交物種,隨著人工干預雜交過程導致大量雜交物種出現,同樣也會帶來物種的生存危機。若將人工養殖的后代作為親本繁衍,勢必會造成后代基因和遺傳背景混亂以及純化。
為了解決上述問題,我們需要加大在鱘魚科研方面的投入,完善鱘魚有關的基礎數據和設施。建立鱘魚父本和母本的發育以及遺傳學檔案,以此保障鱘魚的遺傳背景,也要加大力度禁止過度捕撈。并且對于雜交鱘魚的養殖需要在封閉的水面,避免人工養殖的鱘魚進入棲息地造成物種混亂。
結語
雜交物種的親緣要追溯回三十八億年前的寒武紀時期,經過漫長的演變才有如今輝煌而又豐富的物種篇章,這些瀕危物種雜交后產生的后代不可生育,不容置喙。
大自然中每個物種的存在都和人類的生活息息相關,科學家曾經說過如果大自然中的蜜蜂全部消失,那么人類也將滅亡。我們要采用合理的方式保護這些瀕危物種,雜交雖然可取,但是也要慎重利用。