后代|新发现:加州秃鹰出现物种中首例孤雌生殖的雏鸟,后代都是雄性


后代|新发现:加州秃鹰出现物种中首例孤雌生殖的雏鸟,后代都是雄性
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后代|新发现:加州秃鹰出现物种中首例孤雌生殖的雏鸟,后代都是雄性
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如上图所示:科学家最近发现 , 极度濒危的加州秃鹰可以进行无性繁殖 。
科学家们报道了加州秃鹰的首次孤雌生殖 , 两只雏鹰在没有任何雄性参与受精的情况下孵化 。

研究人员最近出人意料地发现 , 根据涵盖整个加州秃鹰物种的基因数据库 , 这两种鸟类的基因组中没有任何雄性秃鹰的DNA 。 在一项新研究中报告说 , 这使得这两只没有父亲的秃鹰 , 成为孤雌生殖(又称:单性生殖)的无性生殖的罕见例子 。
在孤雌生殖过程中 , 胚胎的自发发育不需要受精 。 这种情况在爬行动物和鱼类中很少见 , 但并非闻所未闻 。 虽然科学家已经记录了火鸡和鸡等家养鸟类的孤雌生殖 , 但这是第一个野生秃鹰孤雌生殖产生可行雏鸟的例子 。
在加州秃鹰身上发现这种没有雄性的繁殖策略意义重大 , 因为就在几十年前 , 这个物种濒临从野外消失的危险 。 在20世纪80年代 , 野生加州秃鹰的数量还不到24只 , 但专注保护工作和繁殖计划使加州秃鹰从灭绝的边缘恢复了过来 。 根据当年美国内政部加州秃鹰恢复计划12月发布的一份报告显示 , 截至2020年 , 共有504只加州秃鹰 , 其中329只是野生的 。

如上图所示:直到现在 , 人们才知道加州秃鹰可以无性繁殖 。
然而 , 该物种仍然被认为是极度濒危物种 。 圣地亚哥动物园野生动物联盟保护遗传学副主任辛西娅·斯坦纳(Cynthia Steiner)表示:因此 , 发现加州秃鹰可以无性繁殖 , 潜在地增加了这个物种产生后代的机会 , 是一件相当重要的事情 。

在过去的30年里 , 研究人员对来自每只加州秃鹰的DNA数据进行了编目 , 总共有1000多只加州秃鹰 , 将这些信息汇编到一个数据库中 。 斯坦纳说:“研究加州秃鹰的科学家经常对这些鸟类进行基因分析 , 以确定它们之间的关系 , 这使它们能够有效地繁殖 , 从而保持种群的遗传多样性 。 这种方法有助于防止近亲繁殖和遗传性疾病的发展 , 如营养不良 , 其特征是胚胎畸形和胚胎后期死亡 。 ”
但当研究人员最近分析数据库中两只雄性加州秃鹰的基因型时 , 它们都曾被放归野外 , 但现在已经死亡 。 研究人员注意到一些极其不同寻常的事情:这两只鸟的基因信息只与孵化它们的雌鸟相匹配 。 根据数据库 , 没有雄性有资格成为潜在的父系 。

如上图所示:自20世纪80年代以来 , 环保人士一直在收集加州野生和圈养秃鹰的基因数据 。 这个数据库现在包含了1000多个个体的DNA 。
研究人员表示:“当动物有性繁殖时 , 雌性和雄性对基因构成的贡献是相同的 。 但在这两只加州秃鹰中 , 我们在数据库中找不到任何雄性秃鹰的贡献 , 这是一个危险信号 。 ”

科学家们认为鸟类的基因测试有可能出错 , 所以他们重复了这个过程 , 结果没有改变 。
斯坦纳表示:“在那个时候 , 就像我找到了 。 当我们发现孤雌生殖是一种可能性的时候 , 可以解释这两个个体的基因型的唯一方法是100%来自于雌性 , 没有来自于雄性的贡献 。 ”
她补充说 , 通过孤雌生殖方式出生的加州秃鹰雏鸟将是雄性的 。 这是因为在这种类型的无性生殖过程中 , 只能形成两个配对的性染色体 。 鸟类和人类使用不同的性别决定染色体:人类使用XX(女性)或XY(男性)系统 , 而鸟类使用ZW(雌性)或ZZ(雄性)系统 。 当加州秃鹰妈妈让自己的卵受精时 , 产生的后代都有ZZ染色体(WW不是一个可行的配对) 。

如上图所示:试管中含有加州秃鹰的遗传物质 。
科学家认为 , 随着时间的推移 , 这两只鸟的母亲通过有性繁殖产生了多只雏鸟 , 但还需要进一步的研究来确定导致它们无性繁殖的因素 。 尽管关于这种濒危物种的孤雌生殖还有很多问题 , 但有一件事是肯定的:如果没有这个庞大的基因档案数据库 , 研究人员永远也不会发现加州秃鹰的孤雌生殖 。

【后代|新发现:加州秃鹰出现物种中首例孤雌生殖的雏鸟,后代都是雄性】最后 , 斯坦纳觉得关于野生物种 , 还有很多东西需要了解 , 特别是基因组学参与塑造它们的生存方式所起到的作用 。