摘要:这种体长仅十几厘米、形似蚯蚓的小蛇,就是钩盲蛇,是世界上已知最小的蛇类之一,主要以蚂蚁和白蚁为食,由于体型微小,且常通过花盆土壤被无意中传播,因此也称为“花盆蛇”。
在自然界中,大多数动物需要“父母双方”才能繁衍后代,但有一种蛇却是个“例外”——它就是钩盲蛇。全球所有的钩盲蛇都是雌性,无需交配就能独自生下后代!
最近,中国科学院成都生物研究所研究团队首次破译了钩盲蛇的基因组,揭开了这场进化奇迹的奥秘,该研究成果于今天(3日)在国际期刊《科学进展》上发表。
这种体长仅十几厘米、形似蚯蚓的小蛇,就是钩盲蛇,是世界上已知最小的蛇类之一,主要以蚂蚁和白蚁为食,由于体型微小,且常通过花盆土壤被无意中传播,因此也称为“花盆蛇”。
钩盲蛇有一门“绝技”叫作孤雌生殖,即全球所有的钩盲蛇都是雌性,无需交配就能独自生下后代。更特别的是,普通动物通常只有两套染色体,分别来自父母的精子和卵子的结合,而钩盲蛇却有三套完整的染色体。
那么钩盲蛇是怎么得到“三套”基因的呢?中国科学院成都生物研究所研究发现,钩盲蛇的祖先可能在4100万年前经历了两次跨物种“联姻”,意外获得了三套染色体,并通过染色体融合实现了基因组的稳定传递。
自然界中确实也存在一些类似的三倍体孤雌繁殖动物,例如某些壁虎、鞭尾蜥,以及少数鱼类和两栖动物等。不过,像钩盲蛇这样能够长期稳定以此方式繁衍,并传播如此广泛的物种(除南极洲之外在其他各大洲均有分布),仍属凤毛麟角。
传统观点认为,一个纯孤雌繁殖的脊椎动物种群可能在几万代之内就走向衰亡。然而,钩盲蛇已经在无性繁殖的道路上顽强地走了数千万年。那么,钩盲蛇是如何逃脱传统进化理论所说的“灭绝命运”的呢?
进一步研究发现,钩盲蛇三套染色体间存在天然兼容性,避免了多套基因“打架”。此外,在钩盲蛇的卵巢细胞中,高度表达着各种DNA修复酶,这些“基因补丁大师”能够及时修补传代过程中DNA的损伤和复制错误,使其后代基因组得以保持健康稳定,不会因长期无性繁殖逐渐“劣化”而被淘汰出局。
该研究成果打破了关于“孤雌生殖动物面临进化困境”的传统认知,有助于理解动物多样化生殖方式的起源,为探索其他类群的染色体演化历史和物种多样性保护提供了新思路。
来源:极目新闻