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為什麼異鬼必須死?

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今天我們聊一種神奇生物,那就是在熱門美劇《權力的遊戲》中大殺四方——然後一分鐘完蛋的異鬼「white walker」。本人使用骨割搜索發現了一篇新近發表的學術論文,第一作者為梅麗珊卓-拜拉席恩科學研究所的鹿萍學士,現全文轉發如下:

異鬼是維斯特洛大陸北方寒冷地區的一種生物,它們全身蒼白,雪白的毛髮表明它們很可能沒有黑色素合成機制,倒也是在冰雪覆蓋之地的一種良好的保護色。異鬼體溫非常之低,與普通動物相比,似乎是從變溫動物向恆溫動物演化過程中發生了趨異演化的兩個分支——大部分動物保持高於環境的溫度,而異鬼的體溫哪怕在龍焰中也不會升高[1]。

種種跡象表明,異鬼以極低的體溫保持了效率奇高的新陳代謝,上臂肌肉產出的能量足以投擲長矛殺死巨龍。另一個可能性是異鬼通過投入能量完成卡諾循環,一腔熱血卻維持了體表的低溫狀態,降低了自身紅外輻射強度,作為在寒冷環境下對能感知熱輻射的捕食者(比如蛇)的一種隱蔽手段。北境神奇生物學士竇尼萬爵士曾根據極少數解剖實驗指出,異鬼體內溫度也很低,所以第一種假設更有可能。但另有研究者指出那幾堆冰渣對本課題並無指導意義(個人通訊)。無論哪種假設成立,這個物種的能量代謝通路和體溫調節機制都非常罕見,值得研究。另外,異鬼在低溫下的藍色眼睛則暗示可能有冷光生物共生,也頗具研究意義。

圖片來源:gameofthrones.fandom

但是,在臨冬城戰役後,異鬼這個物種據信已經野外滅絕[2]了……

鑒於我們並無圈養個體信息,異鬼的滅絕無疑導致我們難以使用嚴謹的實驗手段進一步研究其生理機制。本文將根據目前的觀察記錄,從種群生態學角度探討異鬼種群滅絕的遺傳機制

根據《維斯特洛學城城刊》的氣候模擬結果,異鬼種群向南遷徙發生在長夜將至的時期。根據嚴謹的生態位梯度回歸和外推預測,這一時期異鬼可以利用的棲息地範圍正在快速擴張,這與異鬼種群的擴散遷徙模式相符合。異鬼對人類的威脅和人類對異鬼的報復性狩獵是一種典型的人獸衝突,關於異鬼的保護生物學問題本文將不再探討,反正也沒意義啦。

圖片來源:gameofthrones.fandom

有記載的最後一次獵殺異鬼事件發生在臨冬城戰役末期。據目擊記錄,二丫·史塔克女士用瓦雷利亞鋼製匕首戳了編號「夜王」的異鬼族群首領,「夜王」碎成了渣渣。我們有理由相信,瓦雷利亞鋼中高濃度的重金屬元素作為凝結核導致了異鬼體液的相變,強度很低的固態體液由於內部應力的瞬時積累而碎裂。

令人吃驚的是,「夜王」的死亡導致了在場的其他異鬼原地爆炸,而伴隨異鬼的死人大軍也立即喪失了所有活動能力。這意味著此前對於異鬼的種群演化模型有諸多不妥之處,現分析如下。

首先,死人大軍由異鬼控制這一學說已經得到了廣泛認可。顯然,這是一種大範圍的寄生行為,有理由認為異鬼通過散布空氣傳播孢子的方式對人類和動物屍體進行寄生。孢子在寄主體內激活了能量代謝和基礎的運動神經和肌肉,以實現對寄主的行為控制。由於感覺神經等未被激活,寄主並無知覺也沒有自主趨利避害的生命特徵,更無法參與異鬼遺傳物質的傳遞,故以下略去不予考慮。

圖片來源:gameofthrones.fandom

有關異鬼自身的繁殖機制一直存在爭議,並不存在可重複可證偽的科學理論和證據。但是一位在卡斯特堡壘違規付費收看HBO的守夜人指出,被異鬼掠去的人類嬰兒,會在異鬼手指的戳動下眼睛變藍(……)。基於這一證據,我們提出異鬼類似於部分細菌,採用「接合生殖」的方式來繁殖。遺傳物質經由手指注入嬰兒體內,在複製整合到嬰兒基因組中後,會對處於發育期的細胞譜系進行表達譜的重編程,從而改變嬰兒的表型,發育成異鬼個體。另一方面,同時注入嬰兒體內、類似CRISPR-Cas9的複合剪切機制會逐漸剪切掉人類的遺傳編碼區域,完成遺傳上的「異鬼化」

這種跨物種的接合生殖機制意味著異鬼是無性生殖的物種,也就是「克隆」,不存在多個個體之間遺傳物質的重組過程。根據「穆勒棘輪」理論,無法重組將導致有害突變在基因組中逐漸積累,在此背景上的有益突變則難以通過重組整合產生更適應環境的個體,這將使該物種的環境適合度降低。以上繁殖機制也許解釋了異鬼為什麼如此難看(沒有性選擇)以及為什麼滅絕。

圖片來源:gameofthrones.fandom

有近期記載的異鬼種群的規模似乎從未超過10-20個個體。我們認為,臨冬城戰役前的異鬼種群已經處於嚴重而不可逆的遺傳多樣性衰退期。在無性生殖的大種群中,不同基因型的相互競爭會導致種群中強烈的「選擇掃蕩」,在一種基因型佔據優勢的情況下使攜帶突變的其他基因型頻率降低;而在異鬼這一類的小種群中,遺傳漂變則使得每一代個體產生的少數突變更容易隨機丟失掉。這樣的種群整體極有可能被單一的不利因素徹底團滅——當種群內的所有個體都帶有同一基因型時,任何對這個基因型致命的因素都會導致所有個體的死亡。二丫·史塔克出現後所有異鬼的原地爆炸就是喪失基因多樣性的一個極端例子。

據此,我們論證了異鬼,作為一個種群規模極小、無性生殖、遺傳多樣性極低的物種,滅絕的必然性。當然,論證過程中的一些證據還有待進一步驗證。本文的結論對於維斯特洛大陸的珍稀物種保護工作具有重要的意義。異鬼在適宜的氣候變化趨勢下、在擴散過程中滅絕這一事例十分具有說服力——保護珍稀物種時,有關方面應當把增加遺傳多樣性作為重要目標,避免種群的遺傳同質化。

排版:Ruiying

題圖來源:gameofthrones.fandom

參考文獻:

[1] 坦格利安等. 龍焰對異鬼的作用機理和效果. 《陰性結果專刊》, 2019.

[2] 維斯特洛自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄.

文章來源:本文經授權轉載自作者本人公眾號「盧平的神奇生物」,轉載請聯繫原賬號。

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