这种雌性蟾蜍会跨物种找雄性,繁育更健康后代!

2020-04-10 07:02:33 来源: 知否 网易号 举报
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作者 | 小小

出品 | 网易科技《知否》栏目组(公众号:tech_163)

美国北卡罗来纳大学教堂山分校的进化生物学家卡琳·芬尼格(Karin Pfennig)与行为生态学家凯瑟琳·陈(Catherine Chen)经过多年研究发现,为了让后代更健康、生存能力更强大,美国草原黑头蟾蜍中的雌性会主动选择与不同物种中的雄性杂交。

这与传统观点形成了鲜明对比,传统观点认为跨物种杂交会影响后代的适应能力和生存能力,甚至产生更少的后代。比如马与驴杂交产生的骡子,它们通常会丧失繁殖能力。

这种雌性蟾蜍会跨物种找雄性,繁育更健康后代!

但芬尼格和凯瑟琳·陈发现,在遭遇生存压力时,雌性草原黑头蟾蜍中的会主动选择与雄性墨西哥黑头蟾蜍杂交,以生出更健康的后代。这些跨种族后代可能比其同类发育得更快,从而增强生存能力。特别是当这些蟾蜍栖息在沙漠浅水池塘时,在蝌蚪成熟之前就可能干涸。

凯瑟琳·陈指出,从历史上看,约有25%的植物和10%的动物物种杂交,而且通常都是雄性发起的,但基因组技术的进步显示物种之间的杂交比之前想象的更普遍。至少有些物种可能会杂交,并产生适应性更强的后代。

芬尼格和凯瑟琳·陈对20多对雌性美国草原黑头蟾蜍与雄性墨西哥黑头蟾蜍进行杂交后发现,雌性的体型可以很好地预测后代的健康状况,但雄性叫声和后代的适应性之间的关联似乎更强。

研究显示,那些“脉动率”更低的雄性会生出更大、更重、发育更快的杂交后代。研究人员利用“脉动率”遗传优势,想要找出求偶的声音是如何影响雌性选择配偶的。因此,他们为雌性草原黑头蟾蜍提供了不同脉动率的求偶叫声。

研究人员将这些雌性蟾蜍置于不同的环境中(浅水和深水),以观察环境如何影响它们的选择。水的深浅是雌性选择的决定性因素,浅水区的雌性蟾蜍更喜欢脉动率较低的雄性蟾蜍。但那些在深水区的蟾蜍似乎并不介意。

凯瑟琳·陈说,目前还不清楚这种跨物种杂交在野外发生的频率。观察表明,多达20%的雌性蟾蜍可能与雄性墨西哥黑头蟾蜍杂交,但很难计算出每年的数值。然而,这样的行为经常发生,所以它们不是简单地与另一个物种杂交,而是选择其中“最优秀”的对象。

研究人员表示,这种适应行为不太可能是平原黑头蟾蜍特有的,也可能受到人类调节环境变化的影响,比如建立养牛场以及气候变化。气候变化有可能把那些通常不会相遇但理论上可以杂交且亲缘关系很近的物种聚集在一起。

凯瑟琳·陈称,重要的是要注意适应性杂交可以通过其他方式发生,而不是简单地与其他物种中的优秀个体交配。这可能也是出于生存需要而发生的,例如当某个物种中的雄性成员灭绝时。她说:“杂交可能不好,但总比种群断绝要好!”

对于跨种族杂交,可能利弊皆有。一方面,杂交可以为一个物种带来新的基因变异,这可能是好事,并有可能增强适应能力,正如古人类与丹尼索瓦人杂交那样,在快速变化的环境和压力条件下尤其如此。从本质上说,它可以拯救濒临灭绝的物种。

但另一方面,杂交可能会降低适应性,成为一个“进化陷阱”:对任何个体来说,杂交可能比另一种更好的选择,但长期的后果可能导致种群数量下降和灭绝。简而言之,跨种族杂交的优点和缺点,以及它如何对基因库产生影响,都存在很多不确定性。

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