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《科学24小时》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

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猎豹基因缺失,恰是进化所为

2018-05-15 22:43:00

  没有人会不相信非洲猎豹是哺乳动物中最优秀的物种。它身材修长,快如闪电,能以每小时113千米左右的速度飞奔,堪称大型哺乳动物中的短跑冠军。但是,它们的整体数量已从一个多世纪前的10万只,锐减至目前的不足8000只。虽然猎豹早已被列为濒危物种,但对于它们数量锐减的原因,生物学界一直众说纷纭,概括起来主要有环境恶劣说、基因缺失说和人为因素说三种。

  恶劣的生存环境

  猎豹的生存环境的确十分恶劣。为了避免和狮子、鬣狗等强悍的家伙相互争夺猎物,它们不得不选择在狮子和鬣狗休憩的中午捕猎。即便如此,到手的猎物不幸被抢夺的概率仍高达60%。不仅是狮子、花豹和鬣狗等大型动物,就连蜜獾、豺狼,甚至秃鹫都敢向猎豹发出挑战,无所顾忌地争抢它业已到手的劳动果实。胆小怯懦的猎豹,不得不自认倒霉,悻悻而去。

  有90%的猎豹不得不与狮子、鬣狗和狒狒等凶险的食肉动物为邻,而超过一半的猎豹幼崽都是被它们残忍杀死的。猎豹是独居动物。母猎豹去猎食前,不得不把孱弱的小猎豹隐藏在并不浓密的草丛中,如此简陋的防护措施,致使80%的猎豹幼崽活不过两岁。

  缺乏基因多样性

  20世纪70年代,有生物学家片面地认为,缺乏基因的多样性才是猎豹的数量不断下降,甚至是猎豹濒临灭绝的主要原因。

  确实,生物学家通过野外采集血样发现,非洲猎豹不是一般地缺乏基因多样性。染色体检测结果显示,大多数猎豹都是近亲繁殖,这种近亲繁殖对物种的危害包含两种情况:一是在通常基因背景下,会让危险的返祖现象占上风,结果造成生理缺陷、死胎或不育的情况;二是导致种群的基因千篇一律,会失去抵御流行病的能力,失去适应环境变化的多样性基因。从理论上说,种群的单一性可能会导致流行病,进而置整个族群于死地。所以有人断定,基因缺失把猎豹送上了不归路。

  但是美国生物学家史蒂芬·奥布莱恩博士却不认同这种观点。他在圣迭戈动物园主管猎豹的繁殖和研究规划的工作过程中发现,猎豹虽然存在基因多样性缺失的问题,但与实验鼠和狗等动物截然不同的是,这并没有影响它们旺盛的繁殖力,以及幼崽的强健与活力。不管是自然界还是动物园的猎豹繁殖情况,都充分证明了这一点——猎豹是非常强健而富有活力的,与近亲繁殖的动物没有丝毫相似之处。换句话说,人类至今还从未发现存在生理缺陷的小猎豹。再看看那些近亲繁殖的实验鼠,不仅数量下降,而且相貌畸形、发育迟缓或日渐丧失活力等先天缺陷也比比皆是。

  神奇的逆袭生长

  通过对全球范围内猎豹化石和DNA的海量分析,美国的林达·曼森博士得出这样一个结论:在距今最近的一个地球冰期前,猎豹的分布非常广泛。那时的猎豹虽然体型壮硕强悍,但行动速度相对迟缓,和今天的狮子一样,主要靠偷袭技巧捕猎。

  在距今一万年前的冰河期末期,因为食物链的断裂和人类的崛起,猎豹险遭灭顶之灾。它们被压缩在非洲的一小片区域内,从而失去了近90%的基因变化能力。凭借自身DNA的逐渐突变,猎豹才得以恢复了一小部分的基因多样性。从传统观点来看,这种情况一定是发生在数量锐减到近乎灾难性的时候。其实不然,遭遇瓶颈只是原因之一,另一个原因是突击式进化引起的。因为它们的生存地被压缩在了非洲某地后,面临的食物不一样了,猎豹需要在极短的时间内获得哺乳动物短跑冠军称号——只有这样才能捕获高速奔跑的瞪羚等。

  猎豹是最具猫科动物特征的一种动物。从鼻部到脊柱,再到四肢,每一样器官都是为快速奔跑而生的,只需3秒它们就能从静止加速至时速100千米,就速度而言,没有一种哺乳动物能与之相提并论。当然,猎豹也付出了应有的代价。

  由于猎豹要在较短的时间内进化出闪电般的奔跑技能,借以追捕速度更快的猎物。在进化过程中它们必须抛弃许多与奔跑无关的基因。换句话说,作为猎豹这一种群可能就要求基因同种,而短暂的生命跨度与舍弃部分基因多样性,都成为这种进化过程中不得不付出的代价。

  有得必有失,得失相济的道理,在猎豹身上得到了集中体现。为了追捕瞪羚,它们需要尽可能多地吸进氧气,因此不得不放弃了利刃般的犬齿,给鼻道留下广阔的空间。全力扑倒猎物后,由于猎豹因全速奔跑而使自己的体温达到临界状态,它能做的唯有不停地喘息,需要等15至20分钟后才能享用猎物。

  呼唤人类的珍惜

  林达·曼森博士认为,长远威胁猎豹的不是基因多样性的减少,而是人类难以与之和平相处。我们不要因为家畜受到了猎豹的威胁,就拼命追杀它们。事实证明,猎豹捕杀家畜的概率是极低的。拿出我们的善心,放猎豹一马吧!

  还有,阿拉伯世界的王孙贵族们有豢养猎豹的古老习俗,把它们作为自己的时髦宠物。一只幼豹的价格曾被抬高到1万美元,这等于对珍贵的猎豹发出屠戮令。

  失去了猎豹,大自然将会失去一抹鲜亮的色彩。

本文来自《科学24小时》

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