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水族館的變異小龍蝦,不停克隆自己,從誕生到變成四大洲災難只用了20幾年
2022/01/14
2022/01/14

圖注:《星球大戰:克隆人戰爭》

當談到「克隆大軍」,我們很容易想到科幻電影中的情節,但在生物界「克隆自己」的現象還挺多的,之前我就寫過動物界的「女兒國」——沙原鞭尾蜥,它們的世界只有雌性,繁殖全靠「克隆自己」。

如果把克隆的主角換成小龍蝦會怎麼樣呢?

眾所周知,小龍蝦有著逆天的生存和繁殖能力,當它被加上克隆技能時,那真是克隆大軍來襲,是生態災難!

歐洲小龍蝦氾濫成災已經不是什麼新鮮事了,每年龍蝦被端上餐桌的季節裡,這樣的標題就會出現在各大新聞媒體。

作為入侵物種,歐洲的小龍蝦佔領了河流和池塘,攻陷了人類墓地和社區。然而,很少有人提到真正讓歐洲人頭疼的小龍蝦是何方神聖。

這個故事開始于1995年,在一個水族館裡,一隻變異的雌性小龍蝦橫空出世,它的體型比一般的小龍蝦要大,產卵比一般小龍蝦要多,生存能力比一般小龍蝦要強,最可怕的是它不需要雄性也能繁殖,在2017年它被定義為全新物種——大理石紋螯蝦。

圖注:大理石紋螯蝦

大理石紋螯蝦的發現

20世紀90年代末,這種大理石花紋的小龍蝦在德國水族館愛好者中流行起來,就像我前面說的,它的體型比較大往往能達到15公分,很容易在小龍蝦中脫穎而出。

在這裡順道提一下,在歐洲,直到現在都不太愛吃小龍蝦,小龍蝦能夠成為歐洲的入侵物種很大程度是養魚愛好者造成的。

關于這種生物最早的報導就是來自一位養小龍蝦的業餘愛好者。

他聲稱自己在1995年買了一種被稱為「德克薩斯小龍蝦」的動物,當時他被這種小龍蝦的巨大體型和產卵能力震驚了。

圖注:大理石紋螯蝦經常被當寵物飼養

然後,這位業餘愛好者將自己的小龍蝦分給他的朋友們,不久之後,所謂的「marmorkrebs(寵物大理石紋螯蝦的德語名字)」出現在德國和其他國家的寵物商店裡。

隨著marmorkrebs越來越受歡迎,店主們也越來越困惑。這種小龍蝦似乎沒有交配就產卵了,而且它們的後代都是雌性,每一個長大後都能自行繁殖。

在生物學上,這種被稱作孤雌生殖,在動物界雖不常見,但還是有的,比如前面說的沙原鞭尾蜥就是通過這種繁殖方式克隆自己,不過孤雌生殖的小龍蝦還確實沒有任何記錄,所以它很快引起了科學家們的注意。

2003年的時候,科學家證實這種大理石紋的螯蝦確實在進行孤雌生殖,他們給小龍蝦部分DNA做了測序,發現這個物種和一種原產于北美和中美洲的龍紋螯蝦(Procambarus fallax)驚人的相似,這次研究也就止步于此。

圖注:萊科和它小龍蝦

大理石紋螯蝦屬于三倍體

直到10年後,來自德國癌症研究中心的生物學家弗蘭克·萊科(Frank Lyko)和他的同事開始測定這種大理石紋螯蝦的整個基因組,並試圖尋找它的起源。

科學家們的結論是,所有大理石紋小龍蝦在基因上幾乎完全相同,這種新物種是兩隻來自不同地方的龍紋螯蝦在水族館交配後誕生的,而其中一隻的生殖細胞發生了突變,攜帶了兩個染色體副本,另外一只是正常的只攜帶一個副本。

有性生殖的情況下,正常的生殖細胞在減數分裂後只會攜帶一個染色體副本,然後和來自另一方的一個染色體副本結合形成受精卵,而大理石紋螯蝦的一個親本發生了變異導致生殖細胞擁有完整的兩條染色體副本,這說明受精後它會攜帶三個染色體副本。

圖注:減數分裂

其實這種事情也經常發生在人類身上,但是人類通常都是由于多精子完成受精導致的,這種情況下一般都是無法出生的。雖然有些混合倍體可以出生,但是會引發畸形或者智力問題。

然而,沒人知道為什麼,這樣兩個不配對的染色體能夠成功完成受精,並得到一隻每個染色體都有三個副本的雌性小龍蝦胚胎(生物學上稱為三倍體);也沒人知道為什麼,這種多出的DNA並沒有導致這個雌性小龍蝦有任何的畸形表現。

總之,不知道出于什麼原因,這個三倍體生物誕生了。但是我們知道這種不正常的染色體是無法完成減數分裂形成生殖細胞的,換句話說,它們沒法進行有性生殖。

然後,又沒人知道為什麼,這種生物竟然可以跳出進化的極限性,直接不需要交配,自己和自己完成繁殖。

既然能夠產生可育後代,那麼它應該算的是獨立物種,所以萊科博士團隊在2017年12月宣佈這個氾濫成災的物種是一個新物種,並命名為Procambarus virginalis(可以翻譯為「處女螯蝦」,但是大多時候還是叫它大理石紋螯蝦)

其實,它這種表現行為在生物界並不是獨一無二的。沙原鞭尾蜥的情況和它也差不多,它也是雜交後代,同樣也是找不到任何雄性能夠和它繁殖,于是就有了孤雌生殖,不過它是二倍體。

圖注:只有雌性的沙原鞭尾蜥

大理石紋螯蝦氾濫成災

這個動物必須是在水族館中誕生的,因為它的兩個親本沒有重疊的生活區域,通過排查,它確實最早在德國誕生。

不過,知道了又有什麼用呢?

這時候的大理石紋螯蝦已經不是水族館裡的變異小龍蝦了,它們早已經通過克隆自己在歐洲的許多國家氾濫成災。

只要你飼養了一隻,一年之後就能變成幾百隻,而且每只長得一模一樣,還都是雌性,很明顯很多人把它倒進了河流裡。

由于體型巨大,繁殖能力極強,從小魚到小草什麼都吃,大理石紋螯蝦建立野生種群很容易,有時它還會步行數百米到達新的湖泊和溪流,所以它早已就成為生態災難。

搭乘全球化的紅利,這種小龍蝦已經在四個洲(歐洲、美洲,亞洲,非洲)的自然生態系統中被發現,而歐洲是重災區。

從歐洲誕生,到讓四個洲的生物聞風喪膽,它們只用了20幾年,而人類從非洲誕生到走出非洲分佈世界各地花了20幾萬年。

更可怕的是,大理石紋小龍蝦也是已知的小龍蝦蝦瘟疫真菌的攜帶者,這種真菌對它們影響不大,但是對別的小龍蝦就不一樣了,基本感染後幾個星期就會死亡。

可以說,它們所到之處,小魚、小蝦、小草不放過就算了,連自己的同類都放過。

它們適應各種溫度和酸堿條件的淡水水域,不過幸運的是它們並不能適應高鹽度水域,但最新的研究發現它們真正逐步加強鹽度帶來的繁殖和生長能力下降的問題。

圖注:小龍蝦在非洲是廉價優質蛋白

最後:為什麼不用吃解決問題?

可能很多人好奇它能不能吃!

當然,它是可以吃的!

野生種群最開始出現在歐洲的捷克共和國、匈牙利、克羅埃西亞和烏克蘭,後來通過國際寵物貿易,到了亞洲的日本和非洲的馬達加斯加。

雖然,每個氾濫成災的地方都鼓勵吃它們,但是歐洲老百姓估計確實不太懂得怎麼吃這種東西。而馬達加斯加就不一樣了,這是當地非常廉價的優質蛋白。

然而結果是,從2007到達馬達加斯加後,短短十來年時間,它就克隆出數百萬的自己,已經完全到了失控狀態。

對于入侵物種,特別是一個這麼強大的入侵物種,靠吃估計不太現實。



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