
一条小齿锯鳐正栖息在佛罗里达大沼泽国家公园海岸附近的海底。
摄影:DOUG PERRINE,NATURE PICTURE LIBRARY/ALAMY
撰文:Jane Lee
小齿锯鳐是世界上最有可能灭绝的海洋鱼类之一,不过,关于如何继续生存下去,它们似乎已经有了备选方案。
这种鳐形目鱼生活在大西洋里,种群数量非常低,因此有些鱼可能是通过所谓“单性繁殖”的方式诞下小鱼的,即雌性不需要精子就能繁育下一代。本周一,发表于《当代生物学》的一项新研究显示,有七条未成熟的小齿锯鳐就这样来到了这个世界。
单性繁殖并不是什么稀奇事儿,在鲨鱼、蛇,甚至鸟类中,都曾出现过。但在野生鲨鱼大家庭中,却是前所未闻的大事。纽约州立大学石溪分校的遗传学家Andrew Fields是这项研究的首席作者,他告诉我们:“如果你找不到配偶,又需要繁殖,那单性繁殖就是一条出路。”
小齿锯鳐可以达到6米长,已被美国列为濒危物种。尽管科学家们尚不清楚它们的具体数量,但他们认为,与欧洲殖民时代相比,小齿锯鳐的数量已经降到了5%以下。
可有可无的雄性
单性繁殖意味着,雌性也可以让卵细胞受精并繁殖后代。也就是说,卵子分裂时,分离出去的物质(极体)又和卵子融合在了一起。这与受精过程中,精子与卵子的结合十分相似。Fields认为,尽管锯鳐不能算是母体的完全克隆体,但它们的基因全都来自于母体,而非一半母体,一半父体。
锯鳐单性繁殖的发现过程完全是一场意外。从2004年到2013年,在佛罗里达州西南部,共有190条小齿锯鳐被做上了标记。Fields在查阅了这些鱼的数据后,发现了一件奇怪的事情:有7条鱼的基因显示它们的双亲其实是同一条鱼。
最初,基因学家有点吃惊,但后来明白,像小齿锯鳐这种群数量较低的物种会单性繁殖是说得通的。
佛罗里达自然史博物馆鲨鱼研究项目的负责人George Burgess却对此忧心忡忡,他认为对于种群数量较低的物种来说,同质基因库是致命的。遗传差异较小意味着种群在面对有害的基因突变时,非常脆弱,而且应对环境变化的能力也较差。
锯鳐特例?
而Fields担心的问题则是,野生动物的这种单性繁殖是否比研究者所以为的更普遍。或者“这会不会只是一个特例?因为它们是濒危物种,数量很少,遇见彼此的概率太低。或者因为它们是锯鳐,而锯鳐身上正在发生些什么”。
Burgess并没有参加这项研究,对锯鳐的这种繁殖方式并不意外,但他很高兴这项研究带来了新的信息,因为目前科学家们对这个物种还知之甚少。
现在,Fields和同事们正在密切关注锯鳐基因样本,希望能找到更多的单性繁殖证据,并观察那七条未成熟的锯鳐是否还在原地。“我们想知道它们能否繁衍后代。”锯鳐性成熟需要七年时间,而他们观察的那些锯鳐是2011年才出生的。看来研究团队得等很多年,才能得到确切答案。
(译者:Sky4)