一场乌龙 科学家竟让两条活化石鱼杂交出全新物种(图)

casper

英国那些事儿

话说，我们或多或少听说过一些杂交物种，例如狮子和老虎孕育出来的后代狮虎兽（Liger）…



马和驴产生的杂交后代骡子…



这一些杂交动物的出现，大家也都见怪不怪。毕竟狮子和老虎同属猫科动物，马和驴也是生物学上的亲戚，共同的祖先并不是太遥远。

然而一年前，匈牙利生物学家闹出意外的一场实验，却震惊了生物学界：一条雌性俄罗斯鲟鱼（Russian sturgeon），和一条雄性美国匙吻鱼（American paddlefish），两种上亿年间都没有任何交集的“活化石鱼”，却在一场实验中意外产生出了共同后代。更让人震惊的是，这场实验，是在科学家原本设定双方不能产生后代的前提下才进行的，结果，却意外孕育生了一批史无前例的杂交鱼——sturddlefish…

sturddlefish



俄罗斯鲟鱼通常生活在东欧，西伯利亚，以及中东的海床，湖泊和河流里，是一种存在了上亿年的远古鱼类，是鱼子酱的来源之一，野生种群是全球濒危物种。



美国匙吻鱼只生活在美国的河流里，同样是一种远古鱼类，分布的区域非常单一，在美国之外的任何地区都看不到它们的踪影。



单从外形上看，两者差异还是相当大的。美国匙吻鱼，俄罗斯鲟鱼，以及我国中华鲟，在今年早些时候均被列入“严重濒危物种名单”，被认为是“比世界上任何其他物种都要濒危”的种群。

也因此，研究这几种濒危远古鱼类的繁殖，便成了各国科学家最重视的课题。一年多以前，匈牙利科学家启动了一项俄罗斯鲟鱼的繁殖计划，这次实验的繁殖办法采取的是雌核发育（gynogenesis），是一种被称为“假受精”的无性繁殖方式，它的原理是：找一种雄鱼提供精子，用来给雌性俄罗斯鲟鱼授精，但雄鱼的精子只用于激活受精卵，其DNA却并不进入受精卵的细胞核，受精卵的细胞核（遗传信息）全部来源于雌鱼。

俄罗斯鲟鱼



可以说，雌核发育的繁殖方式里，雄鱼就是一个提供精子用于激活的“工具鱼”，自己的DNA完全不能遗传给雌鱼的下一代。既然雄鱼只负责提供精子，匈牙利科学家们便想到了美国匙吻鱼，因为美国匙吻鱼和俄罗斯鲟鱼虽然有共同的祖先，却早在1.84亿年前就分开进化了（狮子和老虎在5500万年前才分开进化）。两种鱼分别演化出了各自不同的生理特征，进食方式和生活习性，也生活在两片完全没有交集的栖息地。

在匈牙利科学家的预想中，上亿年的隔离，美国匙吻鱼和俄罗斯鲟鱼不可能产生后代，那么由雄性美国匙吻鱼来充当的“工具鱼”再合适不过了——它的精子既能成功激活俄罗斯鲟鱼的受精卵，又不至于产生后代影响雌核发育的实验结果，简直是完美的“精子提供者”。

美国匙吻鱼



令科学家们万万没想到的是，实验出现了令人震惊的意外…

据项目组科学家Miklós Bercsényi博士介绍，有一天，一位同事一脸惊慌地跑过来告诉他，俄罗斯鲟鱼的卵和美国匙吻鱼的精子接触后，竟然受精成功，还发育到了胚胎状态…Bercsényi瞪大了眼睛：“不可能，隔绝了上亿年的两种鱼，怎么会……”

Bercsényi博士



带着疑惑，Bercsényi赶紧组织人手做了重复实验，结果让他大吃一惊，美国匙吻鱼的精子和俄罗斯鲟鱼的卵真的成功结合，不但发育成了胚胎，最后还生出了小鱼……这些出生的小鱼慢慢长大，它们有一些长着长长的像美国匙吻鱼一样的口鼻部，有的身上却又长着像母亲俄罗斯鲟鱼一样的鱼鳍。总之，这些小鱼有的像美国匙吻鱼多一点，另一些则更像俄罗斯鲟鱼。

研究人员对这些小鱼做了DNA分析，证实它们是的确是包含了两种鱼DNA的杂交品种。于是，研究人员将这种史上从未出现过鱼起名为sturddlefish…



sturddlefish繁衍出来一年后，大约有100条存活了下来，它们发育得很好，一直在茁壮成长，据Bercsényi估计，不出意外，这批sturddlefish很可能存活100年之久。不久前，Bercsényi和项目组成员将这场实验导致的意外杂交写成论文，发表在了《基因》期刊上。

两个在进化链上分开了1.84亿年的古老鱼类，如今居然意外生出了杂交的后代，这让生物学界震惊的同时，也改变了人们对杂交生物的认知。虽然结果意外，但生物学家们还是分析出了情理之中的原因：一切，都因为两种鱼的进化实在是太慢了…

从1.84亿年前分开，美国匙吻鱼和俄罗斯鲟鱼都各自进化得无比缓慢，和它们共同祖先相比，它们很多方面其实并没有特别大的改变。上亿年的微小变化，导致了两种鱼虽然生活在相隔万里的区域，但彼此的基因依然具有兼容性，从而得以产生后代。



同时也说明，美国匙吻鱼和俄罗斯鲟鱼这两种古老鱼类之间的差异，远不如过去人们想象的那么大。

不过，据科学家们介绍，虽然意外诞生了一大批sturddlefish，但和很多杂交鱼一样，它们也不能再产生后代，作为新一批的鱼中“骡子”，科学家们不打算再将它们繁殖下去。毕竟，这个实验中的意外，终究不能解决美国匙吻鱼，俄罗斯鲟鱼以及中华鲟面临的濒危局面，科学家们还得继续探索这些“活化石”鱼类的繁殖问题…