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最近,在完善加州兀鷲的族譜時,一個(ge) 塵封十年的驚天大秘密被揭開了。
這個(ge) 秘密關(guan) 乎兩(liang) 隻兀鷲的身世——當科學家們(men) 想確定它們(men) 的爹媽是誰時,搜遍了所有成年兀鷲,卻發現沒有一個(ge) 是它們(men) 的親(qin) 爸……這兩(liang) 個(ge) 小家夥(huo) ,究竟是怎麽(me) 來的?
沒有爸爸的兀鷲
加州兀鷲(Gymnogyps californianu)是北美地區體(ti) 型最龐大的鳥類之一,大約1萬(wan) 年前就已經遍布這片大陸。加州兀鷲長到6~7歲時才達到性成熟,找到伴侶(lv) 後就會(hui) 成為(wei) 終身夫妻,一起築巢和撫養(yang) 孩子。
在此之前,研究人員已經收集了每一隻加州兀鷲的DNA數據,可以給每個(ge) 個(ge) 體(ti) 做親(qin) 子鑒定。“找不到爹”的這兩(liang) 隻兀鷲分別出生於(yu) 2001年和2009年,此前已經死亡了。科學家對它們(men) 的標本進行基因測序,將它們(men) 的基因和已經記錄在案的所有個(ge) 體(ti) 的數據進行比對。
然而,檢測結果是誰也沒想到的——研究人員隻找到了與(yu) 它們(men) 基因相匹配的雌鳥,而搜遍了整個(ge) 種群的基因庫,他們(men) 都沒找到符合基因數據的鳥爸爸。
麵對這一前所未有的結果,研究人員也感到摸不著頭腦——難道是基因測試出了錯?
他們(men) 連忙重做了一次檢測,可結果仍然是一樣的,這兩(liang) 隻兀鷲的基因對不上任何一隻成年雄性兀鷲的數據。科學家們(men) 的腦海裏閃過了一個(ge) 大膽的想法——莫非它們(men) 本來就沒有爸爸,是通過兀鷲媽媽的單性繁殖誕生的?
這下一切都能說得通了。
明明有配偶,卻選擇單性生殖
單性生殖也稱為(wei) 孤雌生殖,卵細胞不經過受精就能產(chan) 生新的個(ge) 體(ti) 。也就是說,這個(ge) 後代完全是鳥媽媽獨立產(chan) 生的,不需要父親(qin) 的參與(yu) ,鳥寶寶的基因也和媽媽對應,並沒有生物學意義(yi) 上的父親(qin) 。
在兀鷲中,孤雌生殖產(chan) 生的鳥寶寶隻可能是雄性的。兀鷲的性染色體(ti) 構成和人類不同——在人類中,女性的性染色體(ti) 構成是XX,男性則是XY;但在兀鷲中,雌性的性染色體(ti) 是ZW,雄性是ZZ。當兀鷲媽媽的卵細胞自我複製產(chan) 生後代時,隻會(hui) 出現ZZ和WW的胚胎。WW的胚胎活不下來,那麽(me) 隻剩下染色體(ti) 為(wei) ZZ的雄性鳥寶寶了。
可惜的是,這兩(liang) 隻孤雌生殖產(chan) 生的雄性兀鷲壽命並不長,分別隻活了2歲和8歲。和有性生殖產(chan) 生的兀鷲相比,它們(men) 的身體(ti) 也更虛弱,沒能留下自己的後代就去世了。
在加州兀鷲中,這是人們(men) 發現的頭一例單性生殖。但在其他鳥類物種、蜥蜴、蛇和鯊魚等動物中,這種現象並不罕見。2007年,在迪拜的一家酒店,工作人員曾發現一條雌性大尾虎鮫鯊魚(Stegostoma fasciatum)生下了小鯊魚,但它此前並沒有見過任何雄性鯊魚。同一年,在英國切斯特動物園,未曾交配的雌性科莫多巨蜥(Varanus komodoensis)也獨自生下了孩子。
有性生殖是動物的主要繁殖方式,單性生殖一般發生在雄性個(ge) 數極少或整個(ge) 種群數目危在旦夕之時,可以說是一個(ge) 物種拯救自己的最後一搏。這兩(liang) 位鳥媽媽的情況卻並非如此,它們(men) 經驗豐(feng) 富,一位生過11個(ge) 鳥寶寶,另一位生育過23次,而且都是有性繁殖,其中一位鳥媽媽還擁有一個(ge) 共同生活20多年的配偶。
明明有穩定配偶,還選擇單性生殖——鳥媽媽到底怎麽(me) 想的,這事連科學家都沒想明白。(不過,既然有配偶,是不是可以騙他孵蛋啊......)
經曆九死一生,終於(yu) 重歸家園
研究人員之所以能為(wei) 每一隻加州兀鷲做親(qin) 子鑒定,是因為(wei) 在幾十年前,隻差一點,這個(ge) 物種就會(hui) 成為(wei) 永遠逝去的曆史。
加州兀鷲的生育率很低。每年的2~3月,每對兀鷲夫妻會(hui) 產(chan) 下一枚蛋,一起將它孵化,並且花費大量的心血養(yang) 育這唯一的孩子。如果遇到什麽(me) 意外,蛋丟(diu) 失了,它們(men) 就隻好開啟備份計劃——練一個(ge) 新號生一個(ge) 新蛋。鳥寶寶會(hui) 和爸爸媽媽一起生活到2歲左右再離開家,到了那時,鳥夫婦才會(hui) 計劃再要個(ge) 孩子。
如此嚴(yan) 格的交配習(xi) 性,自然導致了加州兀鷲的低生育率;加上非法狩獵、農(nong) 藥和棲息地的破壞,兀鷲的數量一減再減。1930年左右,野外隻有大約100隻兀鷲了,但是人類還未采取挽救措施。50多年後,全球隻剩9隻野生個(ge) 體(ti) ,滅絕的宣告似乎已在耳邊,人們(men) 再也無法無視它們(men) 沉默的呼救。
直到這時,加州政府才緊急製定了一個(ge) 兀鷲拯救計劃,在聖迭戈野生動物園建造了一個(ge) 人工繁殖中心,將僅(jin) 剩的野外個(ge) 體(ti) 全部捕獲,對共計27隻兀鷲進行人工培育。
為(wei) 了讓加州兀鷲多生孩子,避免在滅絕邊緣來回橫跳,科學家們(men) 傷(shang) 透了腦筋。好在它們(men) 有“號丟(diu) 了再練一個(ge) ”的習(xi) 性,在它們(men) 的繁殖季,研究者們(men) 偷走第一個(ge) 蛋進行人工孵化,鳥夫婦不得不生二胎。這麽(me) 一來,生育率就提高了。
在科學家們(men) 的悉心嗬護下,到了1992年,兀鷲的數量逐漸上升到了52隻。野外放歸計劃也開始了,人工繁殖的小兀鷲被定期放回它們(men) 真正的家園。2020年,加州兀鷲的數量已經有504隻了,其中329隻生活在野外,它們(men) 都是最初的27隻兀鷲的後代。比起其他鳥類,它們(men) 的數量仍然不多,但幸而逃脫了滅絕的命運。
在過去的30年裏,科學家們(men) 將每一隻加州兀鷲的DNA數據記錄在案。對於(yu) 每一隻新出生的小兀鷲,他們(men) 都能夠通過分析DNA,確定它的爸爸媽媽。有了族譜,人工繁殖時就可以避免近親(qin) 交配了——近親(qin) 交配產(chan) 生的後代容易患上萎縮症,未出世就胎死蛋中。
在這次研究中,科學家們(men) 原本不過例行公事,想要確認兩(liang) 隻兀鷲的父母,沒想到發現了如此罕見的孤雌生殖現象,真屬於(yu) 撈蝦的碰上條大魚——意外之喜。不過,這個(ge) 發現全靠加州兀鷲完善的基因庫,換成別的物種,這個(ge) 身世之謎可能就永遠無法揭開了。這讓人不禁想到,在自然界中,孤雌生殖是不是比大家想象的更常見?又是什麽(me) 理由,會(hui) 讓鳥媽媽在有伴侶(lv) 的情況下選擇獨自產(chan) 生後代呢?
在研究這些新問題的同時,保護加州兀鷲的行動也將繼續,總有一天,它們(men) 巨大的羽翼將會(hui) 再次遍布美洲大陸的上空。
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