只有雌性也能繁殖!我國科學家首次破譯鈎盲蛇基因組
在自然界中,大多數動物需要“父母雙方”才能繁衍後代,但有一種蛇卻是個“例外”——它就是鈎盲蛇。全球所有的鈎盲蛇都是雌性,無需交配就能獨自生下後代!
最近,中國科學院成都生物研究所研究團隊首次破譯了鈎盲蛇的基因組,揭開了這場進化奇蹟的奧秘,該研究成果於今天(3日)在國際期刊《科學進展》上發表。
這種體長僅十幾釐米、形似蚯蚓的小蛇,就是鈎盲蛇,是世界上已知最小的蛇類之一,主要以螞蟻和白蟻為食,由於體型微小,且常通過花盆土壤被無意中傳播,因此也稱為“花盆蛇”。
鈎盲蛇有一門“絕技”叫作孤雌生殖,即全球所有的鈎盲蛇都是雌性,無需交配就能獨自生下後代。更特別的是,普通動物通常只有兩套染色體,分別來自父母的精子和卵子的結合,而鈎盲蛇卻有三套完整的染色體。
那麼鈎盲蛇是怎麼得到“三套”基因的呢?中國科學院成都生物研究所研究發現,鈎盲蛇的祖先可能在4100萬年前經歷了兩次跨物種“聯姻”,意外獲得了三套染色體,並通過染色體融合實現了基因組的穩定傳遞。

△鈎盲蛇亞基因組演化歷史
自然界中確實也存在一些類似的三倍體孤雌繁殖動物,例如某些壁虎、鞭尾蜥,以及少數魚類和兩棲動物等。不過,像鈎盲蛇這樣能夠長期穩定以此方式繁衍,並傳播如此廣泛的物種(除南極洲之外在其他各大洲均有分佈),仍屬鳳毛麟角。
傳統觀點認為,一個純孤雌繁殖的脊椎動物種羣可能在幾萬代之內就走向衰亡。然而,鈎盲蛇已經在無性繁殖的道路上頑強地走了數千萬年。那麼,鈎盲蛇是如何逃脱傳統進化理論所説的“滅絕命運”的呢?
進一步研究發現,鈎盲蛇三套染色體間存在天然兼容性,避免了多套基因“打架”。此外,在鈎盲蛇的卵巢細胞中,高度表達着各種DNA修復酶,這些“基因補丁大師”能夠及時修補傳代過程中DNA的損傷和複製錯誤,使其後代基因組得以保持健康穩定,不會因長期無性繁殖逐漸“劣化”而被淘汰出局。
該研究成果打破了關於“孤雌生殖動物面臨進化困境”的傳統認知,有助於理解動物多樣化生殖方式的起源,為探索其他類羣的染色體演化歷史和物種多樣性保護提供了新思路。
(總枱央視記者 帥俊全 任梅梅)