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鴨嘴獸(shou) 大概是最奇特的動物之一，它們(men) 是少有的卵生哺乳動物，長著鴨子一般的腳蹼和嘴巴，卻有一條和河狸一樣的扁尾巴。也難怪最初見到鴨嘴獸(shou) 標本的科學家，會(hui) 懷疑這個(ge) “縫合怪”是人為(wei) 惡作劇的產(chan) 物。

然而，這些可愛的小怪物們(men) ，不僅(jin) 因為(wei) 氣候變化等危機而數量下降，現在還有了一個(ge) 新的“敵人”——大壩。

繪製於(yu) 1799年的曆史上第一張鴨嘴獸(shou) 科學繪畫，好像拉長了的可達鴨啊｜Frederick Polydore Nodder

神奇的鴨嘴獸(shou) ，已是“近危”物種

鴨嘴獸(shou) 生活在澳大利亞(ya) 大陸，早在2500萬(wan) 年前就已經出現在地球上了，是鴨嘴獸(shou) 科現存唯一的一個(ge) 物種。

鴨嘴獸(shou) 有著許多與(yu) 現存其他哺乳動物不同的特征，例如它們(men) 沒有演化出乳房和乳頭，隻能像“流汗”一樣通過乳腺泌乳。而且，鴨嘴獸(shou) 繁殖後代的方式是卵生，側(ce) 麵證明了哺乳動物和爬行動物之間的演化關(guan) 係，可以說是“活化石”。有奶又有蛋，一隻鴨嘴獸(shou) 自己就可以做蛋撻（誤）。

剛剛破殼而出的鴨嘴獸(shou) 幼崽 | Smithsonian Channel / Youtube

鴨嘴獸(shou) 的奇特之處遠不止如此。它們(men) 有10條性染色體(ti) ，是大部分哺乳動物的5倍之多。雄性鴨嘴獸(shou) 的後腿上長了一根有毒的尖刺，在爭(zheng) 奪領地或配偶時可以釋放毒液，攻擊對手。它們(men) 的嘴巴上還布滿靈敏的電流感應器，捕食時，可以通過獵物發出的生物電場來準確定位。而在紫外線的照射下，它們(men) 的皮毛甚至可以發出熒光。

同一隻鴨嘴獸(shou) 標本分別在可見光和紫外線照射下的照片，上排為(wei) 背部，下排為(wei) 腹部：在紫外線下，鴨嘴獸(shou) 發出了熒光｜參考資料[2]

然而，自歐洲人在兩(liang) 個(ge) 多世紀前定居澳大利亞(ya) 以來，鴨嘴獸(shou) 的數量已經下降了50%。導致鴨嘴獸(shou) 數量下降的原因有很多——最初，人們(men) 因對動物皮毛的需求而獵殺它們(men) ；隨著氣候變化，越來越頻繁的極端天氣如幹旱、火災也直接威脅著鴨嘴獸(shou) 的生存；環境汙染、棲息地減少、入侵物種捕食、被漁民誤捕等因素，也讓它們(men) 變得岌岌可危。在國際自然保護聯盟紅色名錄上，鴨嘴獸(shou) 被列為(wei) “近危”物種。

而近日，發表於(yu) 《通訊-生物》的一項研究表明，人類修建的大壩也嚴(yan) 重威脅著鴨嘴獸(shou) 的生存。

被大壩阻攔的族群，基因無法流動

為(wei) 什麽(me) 大壩會(hui) 影響鴨嘴獸(shou) 的生存呢？難道這些小可愛們(men) 會(hui) 迷迷糊糊地自己跑去撞牆嗎？事實上，大壩對鴨嘴獸(shou) 的影響並不是在個(ge) 體(ti) 層麵，而是影響了群體(ti) 的移動，進而影響整個(ge) 族群的生存。

鴨嘴獸(shou) 的特點之一，就是有著和鴨子類似的腳蹼。在沒有大壩的情況下，它們(men) 可以用腳蹼自由地在河流上下遊之間活動。用這對看著有些笨拙的腳蹼，鴨嘴獸(shou) 甚至可以翻過高達十米的堤壩。然而，澳大利亞(ya) 的主要大壩的高度都超過了10米，這些踩著腳蹼的小動物們(men) 能不能翻越它們(men) ，一直是個(ge) 謎。

鴨嘴獸(shou) 的分布範圍（黃色部分）與(yu) 主要大壩（紅點），此次的研究則在棕色框範圍內(nei) ｜參考先問[1]

為(wei) 了回答這個(ge) 問題，科學家們(men) 選擇了澳大利亞(ya) 的9條河流，提取了它們(men) 附近274隻鴨嘴獸(shou) 的DNA，並對每一條河流上下遊的鴨嘴獸(shou) 基因組成進行了對比。

如果鴨嘴獸(shou) 可以自由地活動，上下遊的種群基因就可以通過交配而流動、交換，基因組成不會(hui) 有什麽(me) 區別。反之，如果它們(men) 不能自由活動，上下遊的鴨嘴獸(shou) 便隻能分別進行內(nei) 部繁殖，基因也無法自由流動，久而久之，一些基因突變就會(hui) 在單個(ge) 族群內(nei) 積累，最終讓上下遊的鴨嘴獸(shou) 種群出現明顯的基因差異。

研究結果發現，在沒有大壩的情況下，分布於(yu) 上下遊的鴨嘴獸(shou) ，基因並沒有很大的差別；但如果有了大壩，它們(men) 的基因差別是前者的4～20倍之高。這證明大壩的確會(hui) 阻止鴨嘴獸(shou) 的移動，還影響了不同種群的基因組成。

這雙鴨子一樣的蹼，無法讓它們(men) 遊過超過10米的大壩｜Field Museum / flickr

這種對基因交流的阻斷，看似沒有直接危害到鴨嘴獸(shou) 的生命，將來卻會(hui) 導致鴨嘴獸(shou) 的數量減少。

困在破碎的棲息地裏，難以應對風險

鴨嘴獸(shou) 的數量之所以會(hui) 因此減少，原因之一是遺傳(chuan) 學上的“近交衰退”現象，簡單來說就是種群內(nei) 部的近親(qin) 繁殖導致種群的適應度下降。

近親(qin) 繁殖的時候，父母雙方的基因組相似，一些隱性性狀便更有可能出現在後代身上；當這些隱性性狀不利於(yu) 個(ge) 體(ti) 的生存時，種群內(nei) 部的動物對於(yu) 環境的適應性就會(hui) 降低，數量也會(hui) 減少。

基因組成單一的種群，應對災難性事件的抵抗力也會(hui) 降低。如果種群內(nei) 部的基因組成複雜多樣，當隨機的災難來臨(lin) 時，種群內(nei) 的一些動物個(ge) 體(ti) 可能會(hui) 因自己獨特的性狀而存活，讓整個(ge) 種群得以存續。而如果種族內(nei) 部的基因組成單一，災難來臨(lin) 時，這個(ge) 種族可能就被“團滅”了。

鴨嘴獸(shou) 幼崽。如果被大壩困住，鴨嘴獸(shou) 就會(hui) 出現近親(qin) 繁殖，後代對環境的適應度可能會(hui) 下降｜cloudfront.net

大壩的存在還會(hui) 限製鴨嘴獸(shou) 們(men) 尋找新的棲息地。在沒有大壩的環境裏，如果環境變得不適宜居住，鴨嘴獸(shou) 可以沿著河流自由地遷徙到新的地方。但是，大壩的存在限製了這樣的遷徙，繼而加劇了自然災害對鴨嘴獸(shou) 的威脅。

這種情況其實與(yu) 許多瀕危物種麵臨(lin) 的“棲息地破碎化”相似。切斷鴨嘴獸(shou) 棲息地的是大壩，切斷其他動物的家園的，可能是人類修建的公路，或是不適宜生存的人工林等。最終，各個(ge) 種群隻能被困在碎片化的棲息地裏，無法進行基因交流，也無法找尋更好的棲息地。

自然環境中的鴨嘴獸(shou) ｜Klaus / Wikimedia Commons

幸運的是，鴨嘴獸(shou) 的困境尚未到無法挽救的地步。

雖然鴨嘴獸(shou) 自己不能跨越高高的堤壩，但是人們(men) 可以幫助它們(men) ，這則研究的作者就提出了兩(liang) 種解決(jue) 方案：一方麵，人類可以在堤壩附近建立分流或旁路，讓鴨嘴獸(shou) 們(men) 有路可走；另一方麵，人類也可以幫助鴨嘴獸(shou) 進行基因交換，把一個(ge) 種群的鴨嘴獸(shou) 送到另一個(ge) 種群中，增加種群的基因多樣性。每一代動物裏，隻需要有一個(ge) 外來的個(ge) 體(ti) ，就可以將種族隔離的風險降至最低。

當然，更好的方式是從(cong) 根本上避免這些問題的發生，比如不要再在鴨嘴獸(shou) 的棲息地附近建立新的大壩。

畢竟，鴨嘴獸(shou) 如此獨特，我們(men) 經不起它們(men) 的消失。

此次研究中的鴨嘴獸(shou) ｜Twitter：@UNSW

參考文獻

[1] Mijangos, J.L., Bino, G., Hawke, T. et al. Fragmentation by major dams and implications for the future viability of platypus populations. Commun Biol 5, 1127 (2022). https://doi.org/10.1038/s42003-022-04038-9

[2] Anich, P. S., Anthony, S., Carlson, M., Gunnelson, A., Kohler, A. M., Martin, J. G., & Olson, E. R. (2020). Biofluorescence in the platypus (Ornithorhynchus anatinus). Mammalia, 1(ahead-of-print).

[3] Australia's 'irreplaceable' platypus threatened by dams: study.

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