地球是個充滿了奇跡與幸運的星球,這里誕生了蓬勃興盛的生命,它們從出生之日起就在往各自的方向奔走,最終形成百花齊放、山包海匯的地球生物圈。當人類接替恐龍成為地球上的霸主,我們與生俱來的好奇心就驅使著我們發現、探索這個世界。
Tips:地球的引力影響范圍半徑大約是1.5 × 106千米。天體必須進入這個范圍內才能視為環繞著地球運動,否則其軌道會因太陽引力攝動而變得不穩定,并有可能脫離地球束縛。
漫長的歷史中,人類學會了使用工具、發明工具,工具輔助我們開拓未知的世界,而好奇心則像一條鞭子時刻鞭策我們行動。我們會思考,會利用我們聰明的腦瓜,去減輕我們的負擔。上古時期,我們開始馴養牛、羊、馬、鵝等動物作為家禽為我們提供幫助。我們發現馬兒能夠帶領我們走得更遠,更快,驢子吃苦耐勞,耐力強,都是古人必不可少的幫手。
馬和驢這兩種生物都各有特點,那么我們能不能培育出具有二者優秀品質的動物呢?于是我們開始實驗,最終得到了騾子。騾子這種生物,即出苦耐勞有能奔跑,可謂是魚與熊掌兼得。馬驢雜交實驗的開門紅,讓人們嘗到了甜頭,我們好奇自然界中其他生物能不能復制騾子的奇跡,于是打開了物種雜交的潘多拉之門。
Tips:騾,哺乳類奇蹄目動物。馬和驢的中間雜種,主供役用。由公驢和母馬所生的雜種為馬騾Mule,簡稱騾;由公馬和母驢所生的雜種為驢騾Hinny。
就像希臘神話中的潘多拉一樣,我們釋放出了未知的災難,許多人為制造的愛情結晶,并沒有一個幸福的結局,獅虎獸、虎獅獸正是其中一幕“愛情悲劇”。
老虎與獅子
了解獅虎獸是什么之前,我們先得了解獅虎獸的雙親,老虎與獅子。老虎,英文名叫Tiger,屬于哺乳綱大型貓科動物。老虎的進化歷史非常長,它的祖先是遠古時期的食肉類貓形動物。在第三紀時期,食肉貓類動物有許多個分支,其中一支是古獵豹,其一直綿延進化至今演變為現在的獵豹。一支是犬齒高度進化十分鋒利,形如利劍的古劍齒虎類。一直是類似于古劍齒虎的偽劍齒虎類。最后一支是古貓類。
Tips:劍齒虎是指多種不同的物種,是大型貓科動物進化中的一個旁支,生活在中新世——更新世時期。
第三紀時期,地球是上主要的輪廓基本形成,五大洲七大洋的格局初現雛形。這一時期造山運動頻繁,早期氣候變化較大,逐漸形成氣候分帶,晚期溫度下降預示著冰河期的到來。古劍齒虎類和偽劍齒虎類因為無法適應環境的變化于是分別在第三紀早期和末期滅絕,古貓類和古獵豹幸存。
之后古貓類又演化成三支,分別是真貓類、恐貓類、真劍齒虎類。其中恐貓類和劍齒虎類在第四紀冰河期滅絕。恐怕貓類還是森林古猿的天敵,一定程度上促進了古猿的分化。真貓類躲過了萬里雪飄的冰河世紀,最終成功地活了下來,分化成貓類和豹類兩大族群,并蔓延至今。如今的老虎就是豹類的一員。
Tips:老虎是典型的山地林棲動物,由南方的熱帶雨林、常綠闊葉林,以至北方的落葉闊葉林和針闊葉混交林,都能很好地生活。
大約在200萬年前,老虎起源于東亞,即華南虎昔日的分布帶,然后從東亞發散到世界各地。一部分沿著西北方向的河流及森林進入亞洲西南部。一部分分流到東南亞地區和印度次大陸,還有一部分到了印度尼西亞群島。在沖出亞洲的路途中,受地理環境和太陽光照輻射影響,老虎分化出9個亞種包括華南虎、西伯利亞虎等。
但是由于人類的過度開發和捕殺,到目前為止華南虎、東北虎、孟加拉虎、印支虎、里海虎的野外種都已滅絕,現有的都是人工培育的老虎。由于棲息環境不同,各亞種的老虎形態各有不同。但總的來說老虎的體態都十分的高大健壯,花色綺麗,整個皮毛的顏色呈漸變型,從北到南從黃色到紅色漸變,并帶有深色條紋。
Tips:印度尼西亞是世界上最大的群島之一,由18000個原始島嶼組成。一些島嶼都沒有人居住,也沒有得到真正的開發,目前只有大約6000個島嶼被開發出來,
老虎的吻短,所以頭大而圓,看起來蠢萌蠢萌的。嘴兩邊還帶有貓類的長胡須,只不過它的胡須更長更硬,長度約在15CM左右。脖子短而粗,幾乎肩部同寬,一不留神就會忽略它。肩部、胸部、腹部等身體部位和四肢都較為纖細,身材修長挺拔。它的四肢肌肉十分發達,牙齒和利爪十分鋒利,是對敵人的戰略性殺傷武器。頭上有黑色的紋路,遠看就像是個“王”字,因此被稱為“百獸之王”。
老虎的歷史演變完結,讓我們將視線轉到獅子這邊。1994年上映的《獅子王》動畫大電影,讓世界人民都認識了勇敢、可愛的小獅子王辛巴。影片介紹了非洲大草原上的獅子國及其他動物的國家,其中優美的自然風光和熱血沸騰的動物版王子復仇記,讓我們記憶尤深,在社會上掀起了一股獅子熱。
Tips:辛巴是迪士尼動畫《獅子王》系列中的主角,是木法沙和沙拉碧的兒子,科帕、琪拉雅和凱奧的父親,娜娜的丈夫。這只獅子勇敢堅強,最終歷經萬難,成為了新一代榮耀王國國王。
小獅子辛巴,是哺乳類動物,屬貓科,獅亞屬的大型食肉類動物。我國古代將其稱為“狻猊”,是正義序列的神獸,能夠庇護人類。根據《BMC進化生物學》雜志刊登的論文,顯示現代獅子大約起源于12.4萬年前的非洲大陸,大約在2.1萬年前因為氣候原因開始向外遷徙,從此分布在世界各地。
現代獅子主要是源自于非洲東、南部的一支和非洲中、西部以及印度的一支。從人類崛起后,獅子的活動空間逐漸減少,種群數量下降。公元一世紀左右,歐洲獅滅絕。開普獅于19世紀滅絕。巴巴里獅在20世紀早期滅絕。位于亞洲地區的亞洲獅,曾廣泛分布在亞洲大陸的多個地區,但是隨著人類活動的加劇、盜獵者的獵殺,使亞洲獅瀕臨滅絕。
Tips:巴巴里獅在羅馬帝國時代,它們被大量抓到古羅馬斗獸場去當作斗獸,用來滿足羅馬人的殺戮和斗爭欲望。在羅馬帝國滅亡后,它們的數量大量地減少了。
目前亞洲獅僅存的碩果安置在印度吉爾國家森林公園中,大約保護著400頭左右的獅子。目前唯一野生的獅子,僅生活在非洲的撒哈拉沙漠以南的大草原上。
獅子的體態十分龐大,是世界上現存的貓科動物中平均體重最大的,也是世界上唯一一種包含雌雄兩態的貓科動物。獅子中雄獅頭上有濃密的鬃毛,雌獅則沒有,并且雄獅的體態要大于雌獅。獅子體型巨大,軀體勻稱,四肢較長,擁有貓類動物中最大的頭骨和肩高。它的吻部比老虎長,所以有一個大頭。獅子有一對圓圓的短耳朵十分可愛,雖然形態比較迷你但是聽力水平十分優秀。
Tips:吉爾國家公園坐落于印度的古吉拉特邦,因生活有多只亞洲獅而聞名遠洋。這里是400多只亞洲獅的天然棲息地,生活在遼闊的落葉林之中,公園對于它們的保護和繁育做出了杰出貢獻。
獅子的前肢較后肢更強,因為捕獵時多使用前肢抓捕動物。它和老虎一樣有一副好牙口和利爪。獅子的皮毛顏色有淺灰、黃色或茶色,陽光照耀下十分炫麗,也因此常被偷獵者捕殺。
什么是獅虎獸?
現在大家明白了老虎與獅子的種族,那么就進入正題。所謂的獅虎獸,就是獅子與老虎交配產生的后代。其中雄獅與母虎交配,所得為獅虎獸。雄虎與母獅交配,所得為虎獅獸。虎獅虎獸就是雄虎與雌性獅虎獸交配所得。
Tips:獅虎獸因為并非雄虎與雌獅的后代,缺少了這一基因,所以生長不受控制。獅虎獸從出生起會不斷生長,直至它的身體不能承受為止 。
獅子和老虎都是各自領地里的王者,俗話說天無二日,國無二主,這兩種動物在一起還不得打起來,怎么還會互相結親呢?再說這兩種動物一個是離群索居的獨行俠,一個是過慣了大家族生活的群居動物,怎么看都是八竿子打不著的關系啊。
在自然界中他倆當然不可能心平靜氣地坐在一起,并且由于棲息地很少重疊連面都很少見到。他們的結合純粹是人為的。因為他倆同屬哺乳類大型貓科動物,雙方有點親戚關系,所以能夠進行交配。
Tips:多數哺乳動物是全身被毛、運動快速、恒溫胎生、體內有膈的脊椎動物,是脊椎動物中軀體結構的動物類群,因能通過乳腺分泌乳汁來給幼體哺乳而得名。
但是交配的成功率十分低下,僅在1%到2%。即使成功誕下幼獸也會因為先天不足等原因夭折,成活率僅在五十萬分之一左右,如此低的成活率簡直就是一場“愛情悲劇”。據統計,目前全世界共有20只獅虎獸。
一出愛情悲劇
成年獅虎獸,身軀龐大,相貌與獅子相似,但是身上有老虎的黑色條紋。獅虎獸體重達400多公斤,遺傳了老虎的習性,喜歡游泳。獅虎獸為什么體型如此巨大?原因是因為雄獅沒有把控制生長的基因遺傳給它們,所以無法抑制生長,直到身軀生長到身體無法承受為止。這些獅虎獸的壽命十分短暫,完全比不上它的雙親,而且免疫力極低,容易受傷,甚至會因受傷感染而死亡。
Tips:遺傳基因,也稱為遺傳因子,是決定生物遺傳特征,具有復雜結構的化學物質。遺傳基因隱藏了生命及其歷史的秘密,是在生化系統的演化過程中誕生的。
那么是什么導致了這場愛情悲劇?它們為什么不像騾子一樣繼承雙親的優點呢?第一,生殖隔離。自然界在千萬年的進化中,形成了如今種類繁多的生物種群。根據達爾文的進化論,生存下來的動物都是經受住了大自然的考驗,流傳至今的。
在數百萬年的歷史中,它們的遺傳基因相對穩定,形成固定的族群。而物種多樣性產生的條件之一就是生殖隔離。物種之所以能夠形成固定的體系,就是因為生殖隔離,讓基因處于一個平穩的狀態。即使交配也會因為染色體或其他的原因而中道崩殂。那為什么馬和驢,老虎和獅子能交配并生育?
Tips:生殖隔離指由于各方面的原因,使親緣關系接近的類群之間在自然條件下不交配,即使交配也不能產生后代或不能產生可育性后代的隔離機制,若發生在受精以前,叫做受精前的生殖隔離。
雖然物種之間存在著生殖隔離,但是在個別親緣關系較近,同屬一個大類或同一科的物種有一定的幾率能夠克服生殖隔離。馬和驢同屬哺乳類大型有蹄動物,老虎和獅子都是大型貓科動物。所以二者有幾率孕育后代,但是在高等動物之間,交配形成的后代通常不能生育,并不能形成一個新的物種。
其二,染色體數目。不同物種之間的染色體數目是不一致的,比如人類的染色體數目是46條,23對。馬的染色體為64條,32對,驢是62條,31對。生物體中一半的染色體來自父親,一半來自母親,兩者配對形成了DNA鏈。如果雙親給予的染色體數目不一致,后代就不能誕生,即使僥幸誕生,也沒有生育能力。騾子就是個典型,只有63對染色體,無法生育。
Tips:染色體chromosome,是細胞在有絲分裂或減數分裂時DNA存在的特定形式。細胞核內,DNA 緊密卷繞在稱為組蛋白的蛋白質周圍并被包裝成一個線狀結構。
獅虎獸也處在同樣的境況當中,老虎有18對染色體,獅子是19對,兩者數目不一致。但是雌性獅虎獸據說是可以生育的,因為它們有19對染色體,所以能與雄性老虎或獅子交配。但是生育的二代獸,壽命十分短,有基因缺陷,不能生育。
獅虎獸的研究價值
獅虎獸在多數人看來,就是動物園為了博取人們眼球所制造的“愛情悲劇”,除了商業價值,基本沒有科學價值。但是我國生物研究學者馬潤林認為,獅虎獸這個課題十分有科學價值。
Tips:馬潤林,男,1958年出生,博士,研究員。功能基因組學,主要研究動物基因組的結構與功能的關系,包括構建重要動物的細菌人工染色體(BAC)文庫及高密度BAC物理圖譜;
首先,從分子遺傳學角度,獅虎獸這種雜交所誕生的動物是研究比較基因組學和遺傳基因功能的優秀樣本。通過比較獅虎獸的基因組情況、染色體情況與老虎、獅子的基因組,我們可以分辨出,有哪些差別,其中有什么基因起了作用,什么基因沒起作用,可以直觀的了解基因的功能。
Tips:遺傳heredity,也叫作繼承或生物遺傳biological inheritance,是指親代表達相應性狀的基因通過無性繁殖或有性繁殖傳遞給后代,從而使后代獲得其父母遺傳信息的現象。
其次,研究獅虎獸的基因可以有助于了解生物的進化規律,基因在生命演化中所占據的地位、功能、角色等等,對生物科學的發展有著重大的。