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《科学画报》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

由中国科学社于1933年8月创刊,距今已有80年的历史。《科学画报》在80年的办刊历程中,形成了通俗生动、图文并茂地介绍最新科技知识,形式多样地普及科学技术的特点,对提高广大群众的科学水平,启发青年爱好科学、投身科学事业起了很大的作用,当今的不少著名学者、教授、科学家,青少年时代都曾受到它的熏陶和启发。

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假如斑马爱上毛驴

2012-02-23 10:40:26

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2010724早晨,美国佐治亚州柴斯塔提野生动物保护区的负责人瓦特大吃一惊,因为他发现保护区里的一头母毛驴竟然产下了腿上布满斑马样条纹的幼崽,显然这幼崽不是纯种的驴,而是母毛驴和公斑马交配所生的“混血儿”——斑驴。瓦特说,“30多年来,我们一直将驴和斑马圈养在一起,以前它们从来没有交配过。虽然我也听说过异种杂交的事情,但是这样的事情竟然发生在我身边,还是令我十分吃惊。”

在野生环境下,动物们几乎不会跨物种交配,因为那样产下的后代繁殖能力很弱,甚至完全没有生育能力。美国缅因大学的生物学家朱迪思·莱默说:“繁殖力弱的杂交后代不能正常传承物种的基因。”异种杂交甚至可能将招致部分物种的灭绝。例如,全球气候变暖改变了北极熊和北美灰熊的栖息地,北极熊向南部大陆移居,而北美洲灰熊则向北方迁徙。它们相遇后,近距离的接触提供了很多互相交配的机会。遗憾的是,这些杂交物种的后代繁殖力极弱。这最终将导致北极熊和北美灰熊这两个物种基因的消亡。

人们曾经以为,只有同一物种内的个体能够交配并产下具有繁殖力的后代。然而,斑马和毛驴、北极熊和北美灰熊之间产生了“爱情”,并产下了杂交后代。19世纪末20世纪初,有些动物园有意杂交出一些动物来吸引游客。比如,狮虎(雄狮和雌虎)、狮豹(雄狮和雌豹)等。到20世纪60年代,在动物保护者的强烈反对声浪中,这种人为让动物杂交的风气渐渐停止了。但是,意外的杂交也会发生,在柴斯塔提野生动物保护区出生的斑驴就是一个例证。

人们有时也有意使某些驯养的动物杂交,以产下更强壮的、集合父母优点的后代,比如骡子集中了马和驴的优势,既能奔跑又能负重。但是,为什么有些野生动物之间——比如蜥蜴和青蛙、美洲狮和大象——不能随意交配呢?这是因为大自然设置了繁殖壁垒以保护物种。为了适应特定的环境,不同的生物养成了各自不同的生活习性。它们适应了当地的气候,喜食当地的食物,善于躲避附近的天敌,并且通过基因把这些习性传给下一代。生活习性的差异令亲缘关系较远的物种之间不会出现杂交行为。

在动物繁衍后代的过程中,雌雄双方各自贡献一半的染色体给下一代。例如骡子拥有来自雄驴的62条染色体中的31条,来自雌马的64条染色体的32条,即共拥有63条染色体。要产下具有繁殖能力的后代,骡子的染色体应在减数分裂时平均分配到两个子细胞中。对骡子来说,这是不可能的,因为它的染色体条数不是偶数。

不同的物种交配时,即使精子与卵子结合而受精成功,为了孕育健康的胚胎,父母双方的基因也得较为匹配才行。因为在胚胎发育的初期,基因会数百万次被有序打开或关闭来形成肺等身体器官。而两个亲缘关系稍远的物种的基因往往不太匹配,即使侥幸交配成功,胚胎也会因为不能正常发育而死亡或出现器官畸形。即使亲缘关系稍远的不同物种的杂交后代存活下来,也常伴有失明、心脏缺陷等症状,而且寿命较短。

如果异种杂交的生物有像北极熊那样强的繁殖力,它们会被列为一个新的物种吗?它们有一天会完全取代双亲的物种吗?这些问题目前还没有答案。在生命数亿年的进化过程中,杂交可能是帮助生物适应环境的变化。但是,那是一个十分漫长的过程,不像现在很多异种杂交现象是人为因素所致,比如全球气候变暖打破了自然的繁殖壁垒。可能100年后仍然会有北极熊,但是它们体内会增加一些北美灰熊的基因,从而使北极熊的样子有些变化。“毕竟随着全球变暖、冰川减少,以海豹为食、栖居于冰上的纯种北极熊活得不会太好。”美国海洋生物学家布兰顿·凯利如是说。
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