克隆自己瘋狂繁衍的小龍蝦肆虐多國 科學家:可用它研究癌症
最近,歐洲各國正為一種具有克隆能力的神奇小龍蝦而苦惱不已。因為泛濫成災,科學家們正竭盡全力試圖找到一種方法來限制這一物種的傳播。
迄今為止,他們絞盡腦汁也沒有想出應對之策。畢竟去年12月,科學家們才正式確定這種神奇的小龍蝦的屬性。
神奇變異小龍蝦,可以無性繁殖
通常,小龍蝦是需要通過交配繁殖的。然而,這種名為敖紋龍蝦的小龍蝦,卻罕見地具有無性繁殖的本領,也就是說雌性龍蝦不需要雄性就能自己受孕產卵。
更厲害的是,這本領並不是天生的,而是它自己進化出來的。
據《紐約時報》報道,在25年前,這種小龍蝦還並不存在。然而,一次突如其來的基因變異,最終導致了敖紋龍蝦的誕生。經過多年研究後,科學家們追蹤溯源,成功找到了它的來源。
敖紋龍蝦的前身是一種生活在美國薩蒂拉河流域的小龍蝦。據科學家推測,某天,在德國的兩隻這種小龍蝦交配後,其中一隻的性細胞(卵子或精子)因為變異,多出來了一條染色體。而不知何故,這兩個性細胞融合產生了一個含有3條染色體的雌性變異胚胎,而就此誕生的小龍蝦竟然也沒有因多餘的DNA發生變異畸形。
這種變異而來的小龍蝦正在迅速侵佔歐洲。圖據《紐約時報》
不僅沒有畸形,它還具備了神奇的功能——誘導自己的卵分裂成胚胎,也就是無性繁殖。自然地,這隻龍蝦的所有後代都有了同樣的能力。
關於這種生物最早的發現,來自於一名德國水生物愛好者。1995年,這名愛好者購買了一隻小龍蝦,店家告訴他這是一種「德州小龍蝦」。然而,養了一陣後他驚訝地發現,這隻小龍蝦一次能產下數百枚卵,體型也比正常的龍蝦大了不少。後來,他將此事告訴了生物學家Lyko,並將小龍蝦送給了自己的朋友們。不久之後,這種小龍蝦出現在了德國大大小小的寵物店中,在德國的水生物愛好者中流行起來。
隨著龍蝦越來越受歡迎,有越來越多的飼養者注意到了一個令人困惑的現象,這種龍蝦竟然沒有交配就可以產卵,而且後代全是雌性,和它們的母親一樣都有很強的繁殖力,它們的生育過程就如同在複製粘貼一樣。
漸漸地,這種神奇的龍蝦開始引起了科學家的關注。2003年,經過研究,科學家們證實,這種大理石紋的小龍蝦的確是一直在克隆自己,繁育後代。
克隆了自己,現在遍布歐洲
十年後,2013年,Lyko博士和他的同事們下決心準備好好研究一下這個神奇生物的時候,這種小龍蝦已經不僅泛濫於德國的水生物愛好者魚缸里,它們還攻佔了郊外的湖泊河流。因為自家龍蝦不斷快速繁殖著,沒地方養龍蝦的飼養者們,開始將它們倒入河流和湖泊中。
而這種神奇的生物再一次展現出了自己的強大,在沒有人飼養的環境中繼續瘋狂繁衍,從一個湖泊到另一個湖泊,有時甚至不惜爬行數百里路,去佔領新的湖泊和溪流。漸漸地,從德國到捷克、匈牙利、克羅埃西亞、烏克蘭等歐洲各國,都出現了它們的身影。
敖紋龍蝦泛濫成災。圖據《每日郵報》
去年12月,經過多年研究後,Lyko博士正式宣布,這是一個全新的品種,並將其命名為北美敖紋龍蝦(Procambarus virginalis)。由於在北美洲並沒有發現這種小龍蝦,因此他們推斷,敖紋龍蝦的誕生地就是在德國的某個魚缸中。除此之外,在研究了很多隻來自不同地區的敖紋龍蝦後,Lyko博士發現,無論身處何方,這個新品種龍蝦的基因全部一模一樣。也就是說,這麼多數量的龍蝦其實全是同一隻。
由於驚人的克隆能力,如今敖紋龍蝦正以失控的速度攻佔歐洲各國。如今,隨便在德國的一個湖邊,都能隨手抓到它。
不僅如此,它甚至跑到日本和非洲大陸瘋狂繁衍。自從2007年,在馬達加斯加出現第一隻敖紋龍蝦後,其數量已經達到了數百萬隻,並且嚴重威脅到當地小龍蝦的生存。
因此,不同於其他發現的喜悅,科學家們正在想方設法阻止敖紋龍蝦的繼續蔓延。柏林洪堡大學的生物學家Gerhard Scholtz稱,這種小龍蝦已成為一種嚴重害蟲。現在,歐盟已經出台了禁令,嚴禁任何人出售、飼養或是放生這個物種。
獨一無二的進化,或許能尋到治癌策略
目前,沒人知道究竟有多少只敖紋龍蝦生活在地球上,但這一定是龐大的數字,並且仍在迅速增長著。儘管讓科學家們頭疼不已,但它們的出現可能還有一個無比重要的作用。
Lyko博士的研究發現,儘管此前從未在野外生存,但敖紋龍蝦被倒入湖泊後,卻能迅速適應環境,並且快速繁殖蔓延。除了亞熱帶的馬達加斯加,它們的身影還出現在了瑞典、日本等相對寒冷的地區,這說明這種物種自身具有非凡的適應性。
這讓研究人員感到驚訝不已。據《每日郵報》報道,眾所周知,有性繁殖以及由此產生的結合,能夠擴大遺傳多樣性,促使物種快速適應不利的環境條件。而作為具有相同基因,克隆而來的敖紋龍蝦,卻能通過附著在DNA上的小化學標記,來調節表觀遺傳機制適應各種環境。(表觀遺傳機制就像開關一樣,打開或關閉某種基因,以此來控制基因信息的傳遞。)
全是雌性的小龍蝦通過克隆的方式迅速繁殖。圖據德國癌症研究中心
而正是這種表觀遺傳調控機制,引起了腫瘤研究人員對敖紋龍蝦的興趣。多年以來,科學家們早已清楚,表觀遺傳機制在進化過程中的關鍵作用,不僅如此,它甚至還影響著人類患癌風險和疾病進程。
雖然這聽起來像是恐怖電影的情節,但敖紋龍蝦和癌症腫瘤都是以相同的方式進行著自身的克隆繁衍,這一過程被科學家們稱為克隆進化現象。
因此,研究人員表示,現在他們希望通過研究敖紋龍蝦不同尋常的進化,進行下一步研究,希望能夠尋找到一種對付癌症的策略。
紅星新聞記者丨徐緩 編譯報道
編輯丨馮玲玲
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