自然科普：用雜交種保護瀕危物種？


1968年引入的土庫曼野馬和伊朗野馬雜交種，來源：作者提供
當你雜交一個瀕危物種的兩個血統(tǒng)時會得到什么？對于在以色列希望復(fù)活已滅絕種群的科學(xué)家來說，答案是一個幸運的意外——一個可能顛覆長期以來關(guān)于如何最好地保護生物多樣性想法的意外。
亞洲野驢是驢的近親，如名所示，從未被馴化過。這種真正意義上的野生動物棲息在從地中海到內(nèi)蒙古的西亞和中亞地區(qū)的平原及荒漠。依據(jù)他們在體型和顏色上的輕微區(qū)別（從淺沙色到深赭色），亞洲野驢被分為五個亞種：蒙古亞種、印度亞種、伊朗亞種、土庫曼亞種及敘利亞亞種。后者曾經(jīng)遍布中亞，但過度捕獵使它在20世紀20年代走向滅絕。
為求在內(nèi)蓋夫沙漠上重現(xiàn)該物種，以色列在1968年實施了再引入計劃。這個想法不是要復(fù)活已經(jīng)滅絕的敘利亞野驢，而是引入一種盡可能相似的替代物以填補已消失亞種的生態(tài)作用。因此，以色列從伊朗和歐洲進口了11只亞洲野驢。
也許是該物種混亂分類所導(dǎo)致的，這11只亞洲野驢并不完全相同。事實上，它們屬于伊朗和土庫曼斯坦的兩個不同亞種。意外的是，一個混合繁殖種群出現(xiàn)在以色列的HaiBar Yotvata保護區(qū)并創(chuàng)造了一種全新的雜交驢。
有意雜交兩個不同亞種，其后代可能會出現(xiàn)不健康或者生存能力差的情況。但值得注意的是，這次的意外似乎得到了回報。在一項新的研究中，我們研究了雜交種群的遺傳學(xué)并發(fā)現(xiàn)亞種之間的雜交可能真的有助于再引入計劃的成功。
雜交種有何問題？
不同物種和亞種之間存在基因隔離。如果它們基因差異過大，它們的雜交后代可能會比其父母不健康得多。馬與驢之間的基因不相容導(dǎo)致他們的雜交種——騾子和騾驢——是不孕的。亞種之間在基因上比不同物種更為相似，并且不太可能遇到這類問題，但還有其他問題。
相同物種的不同亞種可能擁有為適應(yīng)它們所處環(huán)境而進化的獨一無二的遺傳適應(yīng)性。而雜交得到的后代適應(yīng)性減弱并因此生存困難。假如雜交西伯利亞虎與蘇門答臘虎，后代所具有的基因可能不會讓他們像其父母一樣在寒冷的高原氣候和炎熱的熱帶氣候中如魚得水。
但是雜交不同種群依然可以幫助抗衡種群過小的問題。許多瀕危物種長期處于小而孤立的種群之中，因此，由于近親繁殖和基因漂移這一隨機過程失去了遺傳多樣性。整個物種都將因此而承擔風險，因為較低的遺傳多樣性意味著應(yīng)對突發(fā)變化（如更熱的天氣或者一種新的疾?。┑臐摿档?。
就像玩拼字游戲但僅能用兩種字母牌一樣，你的選擇將受到極大限制，字母的多樣性能讓你在拼字游戲中游刃有余。混合亞種似乎給重新引入的以色列野驢帶來了更多樣化的基因組。


騾子，來源：pixabay
視線回到內(nèi)蓋夫沙漠
在以色列，亞洲野驢的種群數(shù)量從1968年混養(yǎng)的11只迅速增長到現(xiàn)在的300只。迅速的增長是健康種群的標志。但從少量創(chuàng)建者而繁殖擴大的再引入種群存在遺傳多樣性很低的風險。隨著時間的推移，這可能導(dǎo)致種群的萎縮甚至崩潰。
我們進行了一個DNA分析來研究這個種群的基因組成和它長期繁衍的可能性。我們發(fā)現(xiàn)所有游蕩在以色列沙漠的被測試的野驢個體都是雜交種并且分別繼承了兩個亞種一半的基因。
背后事實更為驚喜。如果兩個亞種之間基因不相容，通常會降低雜交種的生命力和繁殖力，我們會預(yù)計它們將比純亞種野驢繁衍得更少。因此，經(jīng)過幾代繁衍之后，我們預(yù)計仍將觀察到一些純種野驢，因為它們理應(yīng)比雜交種更適合繁衍健康的后代。然而我們沒有發(fā)現(xiàn)純亞種，說明雜交中不存在基因隔離。
更為重要的是，雜交種群隨時間變得更具有遺傳多樣性。這可能解釋了這一種群的高繁衍速度，并預(yù)示著敘利亞的野驢種群已經(jīng)為未來如疾病和氣候變化的各種挑戰(zhàn)做好了準備。


亞種的混合帶來了新生而非毀滅，來源：作者提供
多樣性還是純粹性？
以色列的再引入是亞洲野驢保護中難得的成功。其他的再引入只用了一個亞種，并且大多數(shù)都失敗了。
當11頭土庫曼野驢被重新引入到土庫曼斯坦的一個保護區(qū)時，所產(chǎn)生的種群在四代的時間內(nèi)失去了大部分的遺傳多樣性。迄今為止，在18次重新引入野驢的嘗試中，僅有5次成功，包括以色列的這一次。
盡管有潛在好處，許多保護主義者反對雜交不同亞種，因為這意味著犧牲基因純度——有些人認為這是一個種群整體價值的重要組成部分。但我們的工作表明，關(guān)注基因純度可能不是拯救瀕危物種免于滅絕的最佳策略。仔細評估潛在的風險的確重要，但雜交種也可以形成頑強的種群，有現(xiàn)實的長期生存機會。
撰文：Lilith Zecherle, Liverpool John Moores University
翻譯：李卓
審校：費哲妮
引進來源：theconversation
引進鏈接：https://theconversation.com/how-hybrids-could-help-save-endangered-species-154218
本文來自：環(huán)球科學(xué)



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