小龍蝦突變失控!自我克隆複製,全是雌性,已蔓延到歐洲和非洲

一般來說,大多數小龍蝦通過有性繁殖來繁衍後代。

然而,一種全雌性的突變小龍蝦物種已經發展出自我克隆的本領,完全不需要雄性小龍蝦的參與。

這種小龍蝦被稱之為marmokrebs,或者叫大理石小龍蝦。由於其可怕的克隆能力,目前其繁殖狀況已經失控。

科學家發出警告,這種雌性甲殼類動物正在「接管」歐洲和非洲部分地區,它們的複製速度簡直令人發毛。

雖然這聽起來像是恐怖電影里的情節,不過有人說這些小龍蝦的入侵可能也會給人一些啟發。它們這不同尋常的演化或許可以為抗擊癌症提供思路,因為小龍蝦自我克隆有著和癌症相似的模式。

自從1995年被發現以來,大理石小龍蝦從德國橫跨歐洲並蔓延到非洲,數量龐大。

柏林洪堡大學進化生物學家格哈德·舒爾茨已經追蹤了這種小龍蝦很久,它們在世界各地迅速普及。他曾對《科學》雜誌表示:「這種小龍蝦是一種嚴重的害物。」

目前,歐盟已經對這種小龍蝦頒布了禁令。它們不允許被銷售、保存、分發,或者放到野外。

在發表於《自然生態學與進化》雜誌的一項新研究中,研究人員對11隻大理石龍蝦的基因組進行了測序,以了解它們如何迅速傳播。

所有11隻小傢伙都具有幾乎相同的基因組,這說明它們是克隆而來。

研究人員認為,這些小龍蝦突變體大約在25年前就開始進化了。當時一名德國水生物愛好者買了一隻所謂的「德州小龍蝦」。

然而他的大理石小龍蝦一次產出數百枚卵,並且越長越大,這令他感到十分驚訝。

於是,這位仁兄決定放棄這些小龍蝦,最終在德國的寵物店裡把它們賣掉了。

很快,新的業主就注意到這些大理石小龍蝦不需要同異性交配,所有的後代個體都是雌性,都是它們龍蝦母親的翻版克隆。

一旦新種類的小龍蝦進化,雄性小龍蝦就無法再和雌性個體進行交配了。儘管他們還保留著這種功能……

隨著迅速的繁殖,業主也無法再忍受下去。他們開始向河流與湖泊傾倒小龍蝦。於是,這些小龍蝦開始在歐洲蔓延,甚至傳播到了日本和馬達加斯加。

目前,沒有人確切知道世界各地有多少大理石小龍蝦正在傳播。但無疑,其數字是相當可怕的,而且還在迅速增長。

德國癌症研究中心表觀遺傳科主任弗蘭克表示:「顯然,我們身邊發生了一個時間很短,爆發很快的進化事件。這必然會帶來一些變化,隨著時間的推移而出現遺傳基因的改變,然後趨於正常。在目前這個進化的特殊時間點,它是非常獨特的。」

研究顯示,所有雌性大理石小龍蝦後代在遺傳基因上都是相同的。

弗蘭克介紹:「我們只能在基因組中檢測到幾百個變體,然而整個基因組比人類基因組還要大。這是一個令人難以置信的數字。其微小的差異可以歸因於自然突變。」

研究人員還研究了小龍蝦如何能夠通過無性生殖進行傳播,其繁殖的成功令研究人員感到意外。

「據了解,在從水箱被釋放後,小龍蝦可以在野外生長。但不同的是,它們的傳播速度極快,規模龐大。從亞熱帶馬達加斯加,到瑞典、日本、弗萊堡、漢諾威,以及海德堡都出現了大理石小龍蝦,這突出表明該物種具有顯著的適應性,並且無需有性繁殖。

這對於研究人員來說是十分令人驚訝的,此前人們廣泛認同的是:有性生殖以及由雙親結合帶來的遺傳多樣性,有助於物種快速適應不利的環境條件。

雖然克隆出來的大理石小龍蝦基因都相同,但它們可以通過表觀遺傳機制適應各種各樣的環境,這是由附著在DNA上的微小「化學標籤」所調控的。

這些表觀遺傳機制控制著遺傳信息的解讀方式,它們就像開關一樣負責基因的開啟和關閉。

據研究人員介紹,正是這種表觀遺傳調控使得腫瘤研究者也對這種大理石小龍蝦產生了興趣。

多年來,科學家們已經明白表觀遺傳機制在這些過程中起著關鍵作用,並且影響著癌症風險和疾病過程。

而大理石小龍蝦的克隆現象和腫瘤的演化十分相似。

弗蘭克博士說:「腫瘤基因組也是依靠克隆發展起來的,它們可以追溯到最初的單一原始細胞。」

目前,對於大理石小龍蝦的研究仍在繼續。

相信如果是在中國,這樣的事情有可能不會發生……


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