钩盲蛇:全球皆雌性,中科院破译其孤雌生殖基因组

admin

在自然界里,大多数动物繁衍后代需要“父母双方”。然而,有一种蛇却是个“例外”,它就是钩盲蛇。全球所有的钩盲蛇均为雌性,它们无需进行交配,就能够独自生下后代。

中国科学院成都生物研究所研究团队最近首次破译了钩盲蛇的基因组。这揭开了钩盲蛇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。

这种小蛇体长仅十几厘米,形似蚯蚓。它就是钩盲蛇,是世界上已知最小的蛇类之一。它主要以蚂蚁和白蚁为食。因为体型微小,并且常常通过花盆土壤被无意中传播,所以它也被称为“花盆蛇”。

钩盲蛇有一项“绝技”,那就是孤雌生殖。这意味着全球所有的钩盲蛇都是雌性的,它们不需要进行交配,就能够独自生下后代。更为特别的是,普通动物通常只有两套染色体,这两套染色体分别来自父母的精子和卵子的结合。然而,钩盲蛇却拥有三套完整的染色体。

钩盲蛇是如何获得“三套”基因的呢?中国科学院成都生物研究所的研究表明,钩盲蛇的祖先或许在 4100 万年前经历了两次跨物种的“联姻”。正是因为这两次“联姻”,钩盲蛇意外地获得了三套染色体。并且,钩盲蛇通过染色体融合,实现了基因组的稳定传递。

自然界中存在一些类似的三倍体孤雌繁殖动物,比如某些壁虎和鞭尾蜥,还有少数鱼类以及两栖动物等。然而,像钩盲蛇这样能够长期稳定地以这种方式繁衍,并且能在除南极洲之外的其他各大洲都有分布,传播如此广泛的物种,是极为稀少的。

传统观点认为,一个仅通过孤雌繁殖的脊椎动物种群或许在几万代的时间内会走向衰亡。然而,钩盲蛇却在无性繁殖的道路上坚持走了数千万年。那么,钩盲蛇是怎样摆脱传统进化理论所提及的“灭绝命运”的呢?

进一步研究发现,钩盲蛇的三套染色体之间存在天然的兼容性,这样就避免了多套基因相互“打架”。而且,在钩盲蛇的卵巢细胞里,各种 DNA 修复酶处于高度表达的状态,这些“基因补丁大师”能够及时对传代过程中 DNA 所受到的损伤以及复制错误进行修补,使得它的后代基因组能够保持健康稳定,不会因为长期进行无性繁殖而逐渐“劣化”,最终被淘汰出局。

该研究成果打破了传统认知,即孤雌生殖动物面临进化困境。这有助于理解动物多样化生殖方式的起源,同时也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。

(总台央视记者 帅俊全 任梅梅)