明明有配偶，卻選擇單性生殖？科學(xué)家解開加州禿鷲的身世秘密

最近，在完善加州兀鷲的族譜時(shí)，一個(gè)塵封十年的驚天大秘密被揭開了。

這個(gè)秘密關(guān)乎兩只兀鷲的身世——當(dāng)科學(xué)家們想確定它們的爹媽是誰(shuí)時(shí)，搜遍了所有成年兀鷲，卻發(fā)現(xiàn)沒有一個(gè)是它們的親爸……這兩個(gè)小家伙，究竟是怎么來的？

沒有爸爸的兀鷲

加州兀鷲（Gymnogyps californianu）是北美地區(qū)體型最龐大的鳥類之一，大約1萬年前就已經(jīng)遍布這片大陸。加州兀鷲長(zhǎng)到6～7歲時(shí)才達(dá)到性成熟，找到伴侶后就會(huì)成為終身夫妻，一起筑巢和撫養(yǎng)孩子。

在此之前，研究人員已經(jīng)收集了每一只加州兀鷲的DNA數(shù)據(jù)，可以給每個(gè)個(gè)體做親子鑒定?！罢也坏降钡倪@兩只兀鷲分別出生于2001年和2009年，此前已經(jīng)死亡了?？茖W(xué)家對(duì)它們的標(biāo)本進(jìn)行基因測(cè)序，將它們的基因和已經(jīng)記錄在案的所有個(gè)體的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。

然而，檢測(cè)結(jié)果是誰(shuí)也沒想到的——研究人員只找到了與它們基因相匹配的雌鳥，而搜遍了整個(gè)種群的基因庫(kù)，他們都沒找到符合基因數(shù)據(jù)的鳥爸爸。

面對(duì)這一前所未有的結(jié)果，研究人員也感到摸不著頭腦——難道是基因測(cè)試出了錯(cuò)？

他們連忙重做了一次檢測(cè)，可結(jié)果仍然是一樣的，這兩只兀鷲的基因?qū)Σ簧先魏我恢怀赡晷坌载ｚ惖臄?shù)據(jù)?？茖W(xué)家們的腦海里閃過了一個(gè)大膽的想法——莫非它們本來就沒有爸爸，是通過兀鷲媽媽的單性繁殖誕生的？

這下一切都能說得通了。

明明有配偶，卻選擇單性生殖

單性生殖也稱為孤雌生殖，卵細(xì)胞不經(jīng)過受精就能產(chǎn)生新的個(gè)體。也就是說，這個(gè)后代完全是鳥媽媽獨(dú)立產(chǎn)生的，不需要父親的參與，鳥寶寶的基因也和媽媽對(duì)應(yīng)，并沒有生物學(xué)意義上的父親。

在兀鷲中，孤雌生殖產(chǎn)生的鳥寶寶只可能是雄性的。兀鷲的性染色體構(gòu)成和人類不同——在人類中，女性的性染色體構(gòu)成是XX，男性則是XY；但在兀鷲中，雌性的性染色體是ZW，雄性是ZZ。當(dāng)兀鷲媽媽的卵細(xì)胞自我復(fù)制產(chǎn)生后代時(shí)，只會(huì)出現(xiàn)ZZ和WW的胚胎。WW的胚胎活不下來，那么只剩下染色體為ZZ的雄性鳥寶寶了。

可惜的是，這兩只孤雌生殖產(chǎn)生的雄性兀鷲壽命并不長(zhǎng)，分別只活了2歲和8歲。和有性生殖產(chǎn)生的兀鷲相比，它們的身體也更虛弱，沒能留下自己的后代就去世了。

在加州兀鷲中，這是人們發(fā)現(xiàn)的頭一例單性生殖。但在其他鳥類物種、蜥蜴、蛇和鯊魚等動(dòng)物中，這種現(xiàn)象并不罕見。2007年，在迪拜的一家酒店，工作人員曾發(fā)現(xiàn)一條雌性大尾虎鮫鯊魚（Stegostoma fasciatum）生下了小鯊魚，但它此前并沒有見過任何雄性鯊魚。同一年，在英國(guó)切斯特動(dòng)物園，未曾交配的雌性科莫多巨蜥(Varanus komodoensis)也獨(dú)自生下了孩子。

有性生殖是動(dòng)物的主要繁殖方式，單性生殖一般發(fā)生在雄性個(gè)數(shù)極少或整個(gè)種群數(shù)目危在旦夕之時(shí)，可以說是一個(gè)物種拯救自己的最后一搏。這兩位鳥媽媽的情況卻并非如此，它們經(jīng)驗(yàn)豐富，一位生過11個(gè)鳥寶寶，另一位生育過23次，而且都是有性繁殖，其中一位鳥媽媽還擁有一個(gè)共同生活20多年的配偶。

明明有穩(wěn)定配偶，還選擇單性生殖——鳥媽媽到底怎么想的，這事連科學(xué)家都沒想明白。（不過，既然有配偶，是不是可以騙他孵蛋啊......）

經(jīng)歷九死一生，終于重歸家園

研究人員之所以能為每一只加州兀鷲做親子鑒定，是因?yàn)樵趲资昵埃徊钜稽c(diǎn)，這個(gè)物種就會(huì)成為永遠(yuǎn)逝去的歷史。

加州兀鷲的生育率很低。每年的2～3月，每對(duì)兀鷲夫妻會(huì)產(chǎn)下一枚蛋，一起將它孵化，并且花費(fèi)大量的心血養(yǎng)育這唯一的孩子。如果遇到什么意外，蛋丟失了，它們就只好開啟備份計(jì)劃——練一個(gè)新號(hào)生一個(gè)新蛋。鳥寶寶會(huì)和爸爸媽媽一起生活到2歲左右再離開家，到了那時(shí)，鳥夫婦才會(huì)計(jì)劃再要個(gè)孩子。

如此嚴(yán)格的交配習(xí)性，自然導(dǎo)致了加州兀鷲的低生育率；加上非法狩獵、農(nóng)藥和棲息地的破壞，兀鷲的數(shù)量一減再減。1930年左右，野外只有大約100只兀鷲了，但是人類還未采取挽救措施。50多年后，全球只剩9只野生個(gè)體，滅絕的宣告似乎已在耳邊，人們?cè)僖矡o法無視它們沉默的呼救。

直到這時(shí)，加州政府才緊急制定了一個(gè)兀鷲拯救計(jì)劃，在圣迭戈野生動(dòng)物園建造了一個(gè)人工繁殖中心，將僅剩的野外個(gè)體全部捕獲，對(duì)共計(jì)27只兀鷲進(jìn)行人工培育。

為了讓加州兀鷲多生孩子，避免在滅絕邊緣來回橫跳，科學(xué)家們傷透了腦筋。好在它們有“號(hào)丟了再練一個(gè)”的習(xí)性，在它們的繁殖季，研究者們偷走第一個(gè)蛋進(jìn)行人工孵化，鳥夫婦不得不生二胎。這么一來，生育率就提高了。

在科學(xué)家們的悉心呵護(hù)下，到了1992年，兀鷲的數(shù)量逐漸上升到了52只。野外放歸計(jì)劃也開始了，人工繁殖的小兀鷲被定期放回它們真正的家園。2020年，加州兀鷲的數(shù)量已經(jīng)有504只了，其中329只生活在野外，它們都是最初的27只兀鷲的后代。比起其他鳥類，它們的數(shù)量仍然不多，但幸而逃脫了滅絕的命運(yùn)。

在過去的30年里，科學(xué)家們將每一只加州兀鷲的DNA數(shù)據(jù)記錄在案。對(duì)于每一只新出生的小兀鷲，他們都能夠通過分析DNA，確定它的爸爸媽媽。有了族譜，人工繁殖時(shí)就可以避免近親交配了——近親交配產(chǎn)生的后代容易患上萎縮癥，未出世就胎死蛋中。

在這次研究中，科學(xué)家們?cè)静贿^例行公事，想要確認(rèn)兩只兀鷲的父母，沒想到發(fā)現(xiàn)了如此罕見的孤雌生殖現(xiàn)象，真屬于撈蝦的碰上條大魚——意外之喜。不過，這個(gè)發(fā)現(xiàn)全靠加州兀鷲完善的基因庫(kù)，換成別的物種，這個(gè)身世之謎可能就永遠(yuǎn)無法揭開了。這讓人不禁想到，在自然界中，孤雌生殖是不是比大家想象的更常見？又是什么理由，會(huì)讓鳥媽媽在有伴侶的情況下選擇獨(dú)自產(chǎn)生后代呢？

在研究這些新問題的同時(shí)，保護(hù)加州兀鷲的行動(dòng)也將繼續(xù)，總有一天，它們巨大的羽翼將會(huì)再次遍布美洲大陸的上空。

參考文獻(xiàn)

[1]Critically endangered condor chicks are species' 1st known 'virgin births' | Live Science

[2]https://www.nytimes.com/2021/10/30/science/san-diego-zoo-condor-virgin-births.html

[3]California condors: Virgin births discovered in critically endangered birds - BBC News

[4]https://www.allaboutbirds.org/cams/california-condor/

[5]曉抒. 瀕危珍鳥——加州禿鷹[J]. 人與自然, 2004(3):2.

[6]The Zebra Sharks of Burj Al Arab - YouTube

Virgin Birth Expected at Christmas—By Komodo Dragon (nationalgeographic.com)

Clone alone: Who needs sex? | New Scientists

作者：岸邊的白鸛

編輯：麥麥

來源：物種日歷