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这种“自我克隆的小龙虾”你敢养吗?

2018-02-09 15:17:00  中国水产养殖网  出处:中国水产养殖网综合        浏览量: 3439 次 我要评论

    最近这五年,德国生物学家Frank Lyko博士,一直在研究一种身长15厘米的小龙虾。这种小龙虾的样本在国外非常好找,可以去宠物市场买,也可以和同事直接去湖边抓就好。夜幕降临,他们只需要打开头灯,走到浅滩,这些小龙虾便会从藏身的地方出来,顺着灯光,在脚踝周围游来游去。Lyko表示,这小龙虾到处都是,抓起来非常容易:“数量超多好不好!我们三个人,一小时就抓了150多只,还只是用手”……

    为什么他们会对这种小龙虾如此痴迷?这不是一般的小龙虾,25年前,地球上还完全不存在这种小龙虾品种,这种大理石纹背小龙虾,是最近20年才刚刚进化出来的新品种。而且,这个品种有点不一般。

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仅25年克隆出几百万只统治欧洲


    1995年的时候,德国生物学家Lyko博士接到了一个水生物爱好者的报告,这位水生物爱好者告诉他,自己在德国一个宠物市场淘到了一只有点像“德州龙虾”的淡水鳌虾。这虾长得有些奇特,体型尺寸比一般的鳌虾大出不少,身上是大理石纹一样的花纹,产的卵也出奇地多,一次一大窝,感觉像是个没见过的品种,想确认一下。当时Lyko发现这只虾接近一种广泛分布于北美的龙纹螯虾,但最终并没有查到其出身。

    直到2013年,当生物学家决定彻底研究这个被宠物圈传得神乎其神的物种时,他发现,情况已经不对了。大理石纹鳌虾的繁殖速度堪比《星球大战:克隆人战争》里的场景,Lyko博士形容到:“很多爱好者只会买一只回来养,但一年之后,可能就成了几百只!”而由于它们繁殖实在太快,他们养不了,很多人会把多余的都倒进周围的湖里。在自然环境中,大理石纹鳌虾根本不需要刻意呵护,生存能力无比强大,Lyko博士说:“它们什么都吃,腐烂的树叶,蜗牛或者鱼卵,小鱼和小昆虫……。”凭着顽强的生命力和惊人的速度,它们从一个湖泊迁移到另一个湖泊,从一条溪流扩张到另一条溪流……

    除了数量呈几何级数疯狂增长,它们分布的地域也越来越广,从德国开始,没过几年,欧洲的捷克,匈牙利,克罗地亚全都发现了大量大理石纹鳌虾的踪迹。之后是日本,甚至非洲的马达加斯加……

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    为了彻底揭开这背后的秘密,Lyko博士从欧洲的各个地方抓了16只这种小龙虾来研究。他和同事们决定,给这些小龙虾进行完整的基因组测序,希望能够从基因的角度,来探究小龙虾的身上隐藏的秘密。基因测序的结果,让科学家们大吃一惊。这16只不同地方抓来的小龙虾,它们的基因几乎一模一样。甚至可以说,它们几乎都是从同一个母体复制出来的,基因层面上讲,它们可以算是同一只虾!他们证实,不仅所有美洲龙纹螯虾个体在遗传学上几乎相同,从物种出现以来也只发生了几处变异。他们还发现一组染色体比其他两组更独特,这意味着该物种是两只有远亲关系的龙纹螯虾个体的后代。根据在马达加斯加野外捕捉到的个体,研究人员发现,在过去10年里,大理石纹背虾的数量在当地翻了100倍,估计现在有上百万只个体。

    25年前,一个简单的基因变异,变异出了一只可以无限复制自己无性繁殖的雌性小龙虾。更厉害的是,这只变异后的小龙虾,不但比一般的小龙虾体型要大,更有攻击力和统治力,它还不需要和雄性龙虾交配就可以直接产卵! 产卵的数量也远大于其他的龙虾。而它的后代,也能用同样的方式自我克隆,短短的25年间已经全面入侵欧洲的淡水生态系统。

    对“吃货”来说,它是福还是祸?

    由于大理石纹螯虾拥有超强繁殖力,导致许多饲主弃养。被丢弃到野外湖泊大理石纹螯虾繁衍出越来越多的生态群落,有时它们爬行几百米就能到达新的湖泊和河流。

    每种入侵生物,必有人问能吃吗。不少吃货摩拳擦掌——尽管放马过来,我能大吃一斤!对于这种能自我克隆的神奇小龙虾,中国网友纷纷表示“放着我来”:“味道怎么样,说吧,想被吃成几级保护动物?”

    大理石纹螯虾能吃,但算不上好吃。而且这种动物是请神容易送神难,一旦入侵,绝对不是好事。前面说到,大理石纹螯虾个子大,不过,这是和龙纹螯虾对比出的结果。如果和我们常吃的小龙虾即克氏原螯虾相比,那么克氏原螯虾体长一般在5.5-12厘米左右,比大理石纹螯虾还要大那么一点。也就是说,这种变异螯虾的肉,还没有普通小龙虾多。
现在大理石纹螯虾在马达加斯加已经泛滥成灾,当地的穷人有时会吃这种螯虾,作为一种廉价蛋白质。然而,这种螯虾依然被列为“低经济价值”。而且这种螯虾会吃小鱼,导致鱼类数量下降;在稻田里,它们会啃食水稻,导致稻谷产量下降。马达加斯加当地就发现,这种螯虾导致了稻谷歉收,渔获减少,总体来说,得不偿失。

    它的诞生是否一无是处?

    试想一个恐怖的电影情节:一种通过无性繁殖的突变生物,悄悄入侵全球的生态系统,并且在短短二十年内,迅速传播遍及欧洲和非洲,甚至威胁当地本土物种,给生态系统造成了严重的破坏。事实上,作为甲壳纲十足目中唯一能够无性繁殖的动物,大理石纹背虾已经让这种剧情转变为现实,那么人类该如何面对这种境况呢?

    “这种小龙虾是一种严重的害虫。”来自柏林洪堡大学的进化生物学Gerhard Scholtz说。他曾跟踪了该龙虾入侵全球的足迹,其中包括一个名叫马达加斯加的岛国,大理石纹小龙虾已经威胁到了当地7种小龙虾的生存。自从1995年在德国被发现以来,大理石纹小龙虾已经在欧洲和非洲大量繁殖。现在欧盟已经明令禁止:不得销售,保存,分发或释放大理石纹小龙虾到野外。

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    但这种小龙虾并非一无是处。这种变异螯虾最理想的归宿,不是野外,不是餐桌,应该是实验室。五年前,Lyko开始对大理石纹小龙虾产生兴趣,因为他认为这种新诞生的无性繁殖可能与正常细胞如何变成癌症并且产生自身克隆很相像。“在许多方面,大理石纹龙虾的侵袭扩张非常类似于癌症细胞在宿主身上呈线性增长的快速繁殖。”Jean-Franois Flot,来自于布鲁塞尔自由大学的进化基因组学家也有着同样的观点。

    此外,肿瘤细胞中存在一种现象:部分基因被某些分子修饰使得表达增强,即表观遗传学。该部分基因表达的增强促进了肿瘤生长,并帮助癌细胞扩散。鉴于此,Lyko特别想研究大理石纹小龙虾的基因组,以探究其中涉及到的表观遗传学。2月5号,他们在《Nature Ecology & Evolution》杂志上报道:虽然甲壳纲的基因组由35亿个碱基组成,比人类基因组要大,但其中包含的基因数量只有21,000个,和人类差不多。

    这是史上首次公布甲壳类动物基因组。法国国家农业研究所的进化生物学家Etienne Danchin说:“这项工作为比较基因组学以及如何在具有重要生态和经济意义的物种群中确定独特特征开辟了道路。”“这项研究还为我们提供了这个基因组如何产生的线索,并可能帮助环境保护者跟踪此物种的传播”,Shotz说。此外,已经有科学家考虑用这种螯虾来模拟癌症,以研究抗癌策略。也许有一天,“恶魔螯虾”带给我们的知识,会拯救无数人类的生命。
投稿信箱:tougao@shuichan.cc
发布人:周松涛
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