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跨越亿年的杂交,科学家意外创造出不应该存在的生物!你怎么看?

longhaowen2022-10-27 23:06:13古诗词13

网友提问:

跨越亿年的杂交,科学家意外创造出不应该存在的生物!你怎么看?

精选优质答案:

地球上的生命发展进化了38亿年,目前已经有数百万个物种形成,每个物种之间都有着非常严格的天然限制,那就是生殖隔离的存在。这让不同物种之间无法进行基因上的交流,保证物种自身的独特性和地球物种的多样性。

但即使生殖隔离严格存在,也会有一些特例的出现,最典型的就是狮子和老虎之间的杂交,可以生出狮虎兽或者虎狮兽,农村家里养的马和驴之间杂交可以诞生骡子,还有海洋馆中的宽吻海豚和伪虎鲸杂交可以诞生鲸豚兽,以及斑马和驴之间的杂交可以诞生斑驴等等…

但是,上边列举的这些例子都有着共同的特点,那就是虽然亲本都是不同物种,但是在进化之路上分化的历史较短,换句话说就是亲缘关系较近,勉强可以诞生后代,但并非是真正意义上的基因交流,因为它们的后代都是不可育的,交流的基因不会遗传下去,只会“二代而亡”。

其实可以看到两个物种要想交配并产生后代,需要亲缘关系比较近,至少在进化的历史上分化的时间比较短。

但是有这样两个物种它们分别是俄罗斯鲟鱼(Russian sturgeon)和美国匙吻鱼(American paddlefish),这两个物种分布在不同的区域内,俄罗斯鲟鱼主要生活在西伯利亚、欧洲以及中东的一些河流里,它们是生活了上亿年的鱼类,因此又被称为活化石,是顶尖美食鱼子酱的来源之一。

俄罗斯鲟鱼 而美国匙吻鱼自然存在于美国的河流里,它们的发展进化历史也非常漫长,至少上亿年,也被称之为活化石。就是这两种远古鱼类,它们分化的时间超过亿年,在正常情况下亲缘关系比较远。

但就是这样两个物种,它们竟然可以交配,同时产生了后代。这两个物种再加上我国的中华鲟都是严重濒危的物种,属于最濒危的那几类动物了。因此科学家一直都在想办法,解决目前的困境,对于这类活化石类物种,如果灭绝就非常可惜。

在此前欧洲的科学家开始了一项俄罗斯鲟鱼的拯救计划,主要的方式是雌核发育(gynogenesis),找一种鱼类的精细胞,刺激雌性俄罗斯鲟鱼的卵核发育,但是雄鱼的DNA并不会参与进来,只起诱导发育的作用。后来寻找工具雄鱼的时候,科学家想到了美国匙吻鱼,同样的目的下科学家把美国匙吻鱼的精细胞和俄罗斯鲟鱼的卵放到一起。

奇迹就是在这样的情况下发生了,俄罗斯鲟鱼的卵受精成功并且已经发育到了胚胎阶段,这让科学家非常惊讶和震惊不已,因为在进化之路上已经分离了1.8亿年的两种远古鱼类,形态、生活习惯等等都发生了改变,样子也有很大的区别。但就是这样的两个物种,竟然“交配成功”。

最后甚至孵化出了数百尾杂交的小动物,科学家把它们命名为“sturddlefish”,从外貌上来看一些个体和俄罗斯鲟鱼比较相像,而另外一些个体和美国匙吻鱼比较类似。从DNA上来分析,这些杂交小鱼的确含有两个远古鱼类的混合基因。

当然这样的杂家鱼类对于俄罗斯鲟鱼和美国匙吻鱼的濒危处境是完全没有意义的,因为科学家认为它们可能和狮虎兽等一样,都是不可育的。以后它们科学团队也不会在主动的去做这样的实验,已经孵化的100多尾“sturddlefish”,它们会一直养下去。

后来科学家分析了这种状况,提出了可能的原因,虽然俄罗斯鲟鱼和美国的匙吻鱼在进化之路上分离了1.8亿年,但是它们的进化速度太慢了,这也导致分离一亿多年的两个远古鱼类在亲缘关系上还是很近的。

一般而言,可以被称为活化石的物种,都是在进化之路上一脉相承并且进化程度较小的动物。一场意外,科学家竟然让两个跨域上亿年光阴的远古鱼类,杂交诞生了后代,这是令人想不到的,当然也让我们了解的更多。

文/科学黑洞,图片来源网络侵删。

匿名用户回答:

跨越亿年的杂交,科学家意外创造出不应该存在的生物!你怎么看?

匈牙利科学家在《基因》期刊上发表了一篇论文,他们成功将两种在侏罗纪时代就分道扬镳的,濒临灭绝的俄罗斯和美国两个鱼种以外的成功杂交,创造出了一种新的鱼,也许将为人类提供一种高产的鱼子酱来源!


两种濒临灭绝的鱼和跨越1.84亿年的杂交

俄罗斯格氏鲟也称钻石鲟鱼多瑙河鲟鱼,在俄罗斯和东欧广泛分布,在里海也有被发现,这种鱼最长可以到2米以上,体重超过115千克。它们是一种洄游鱼类,会顺着流入大海的河流逆流而上,到上游产卵区繁殖,而随着现代水坝以及人类活动区域的扩张,使得这种鱼类的数量急剧减少,它们生长缓慢又极易捕捞,已经出现在了极度濒危的红色名录上!


俄罗斯格氏鲟是高级鱼子酱的重要提供者,因此它的濒危将会使得一个产业消失!

美国匙吻鲟则是生活在密西西比河流域的一种鱼类,这种大型淡水鱼类可以长到2米,体重100千克以上,匙吻鲟的桨型吻里有神奇的感应器,可以提供捕猎以及迁徙时导航,匙吻鲟主要以浮游生物以及甲壳类和双壳类生物为食!


匙吻鲟可能是匙吻鲟科的唯一物种,因为另一种长江上的白鲟可能已经灭绝,而匙吻鲟也到了易危的级别!

两种十万八千里的鱼是怎么搞到一起的?

匈牙利渔业和水产养殖研究所高级研究员阿提拉·莫兹萨尔称这绝对是个意外,因为他们根本就没想过让两个物种杂交!因为这两种鱼类在1.84亿年前演化就开始分化了(它们的最近的共同祖先在1.84亿年前,那是妥妥的早侏罗纪时代,恐龙到处耀武扬威),而且地域和时间上完全可以让两者朝着完全不同的路线演化,因此它们之间的生殖隔离可能是必然的!


而事实上也如此,研究人员正试图通过称为雌核生殖(一种无性繁殖)的过程,在圈养条件下繁殖俄罗斯格氏鲟,在雌核发育过程中,精子会诱发卵子的发育,但并没有融合到格氏鲟的卵核上!匈牙利水产研究所的团队用了匙吻鲟的精子作为诱发卵子发育的精子!


但意外发生了,匙吻鲟的精子进入了格氏鲟的卵子,产生了同时具有两种鱼类基因的新鱼种,团队总共取得了100尾活的鱼苗,它们中的特征有各占50%左右,也有的更像格氏鲟,不过它们的食肉特性没有任何改变!


匈牙利渔业和水产养殖研究所的研究人员称他们并没有打算将这些特殊的鱼类回归大自然,因为在一般情况下,这种杂交鱼可能会比亲本更强悍,一旦失控将会威胁格氏鲟和匙吻鲟更加狭窄的生存空间!


但据常见的跨物种案例表明,这样的物种并不能继续繁育,比如马和驴的杂交产物骡子,狮子和老虎的狮虎兽等,它们的染色体是奇数,无法减数分裂!不过如果这种鱼类如果能打破两者生长缓慢的劣势,作为鱼子酱的优秀提供者,那么可能将造福人类!


这个案例能代表未来可以实现跨物种杂交?

吃瓜群众不仅关心有没有质优价廉的美味鱼子酱吃,没事的时候也特好奇能不能跨物种繁衍,比如培育出猫狗,或者鹦鹉猫,甚至飞行狗等等,这比鱼子酱重要多了,要是能有这样的宠物,明显更强大!


但从理论上来看,匈牙利渔业和水产养殖研究所的研究并不足以实现这个级别的杂交,他们只是走了狗屎运,尽管这个物种在1.84亿年前就开始分化,但它们的演化非常慢,导致到现在两者还只是合子后隔离,也就是说在比较特殊的条件下仍然能受孕,但它们的后代也许无法再生殖!


那么怎么实现这种跨越物种的杂交呢?

从人类第一只克隆羊开始,从理论上来看,跨物种的杂交在理论上就被突破了,但后期进展明显要比早期的克隆羊多莉更迅速,而且在为跨物种杂交上开创了一条新的道路!


2008年英国纽卡斯尔大学的莱尔·阿姆斯特朗将人类皮肤细胞中的DNA插入已经被去掉了细胞核的牛卵中来产生胚胎!2019年日本使用的诱导多功能干细胞(iPS细胞)实验,将人类细胞植入大鼠发育!


当然这并非是要制造出人与动物的杂交,而是要让动物长出人体器官,如果这个技术实现,未来将为人体器官移植提供优秀的自体器官来源(因为可以使用自体细胞培育)!当然假如将这个技术应用到宠物行业,未来的前景可能十分广阔,培育出猫狗,或者狗猫也许并不是啥大事情!


不过想要将两者DNA完美融合在一起,可能在技术上还要有很大的提升才可以!


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