自然科普：用杂交种保护濒危物种？


1968年引入的土库曼野马和伊朗野马杂交种，来源：作者提供
当你杂交一个濒危物种的两个血统时会得到什么？对于在以色列希望复活已灭绝种群的科学家来说，答案是一个幸运的意外——一个可能颠覆长期以来关于如何最好地保护生物多样性想法的意外。
亚洲野驴是驴的近亲，如名所示，从未被驯化过。这种真正意义上的野生动物栖息在从地中海到内蒙古的西亚和中亚地区的平原及荒漠。依据他们在体型和颜色上的轻微区别（从浅沙色到深赭色），亚洲野驴被分为五个亚种：蒙古亚种、印度亚种、伊朗亚种、土库曼亚种及叙利亚亚种。后者曾经遍布中亚，但过度捕猎使它在20世纪20年代走向灭绝。
为求在内盖夫沙漠上重现该物种，以色列在1968年实施了再引入计划。这个想法不是要复活已经灭绝的叙利亚野驴，而是引入一种尽可能相似的替代物以填补已消失亚种的生态作用。因此，以色列从伊朗和欧洲进口了11只亚洲野驴。
也许是该物种混乱分类所导致的，这11只亚洲野驴并不完全相同。事实上，它们属于伊朗和土库曼斯坦的两个不同亚种。意外的是，一个混合繁殖种群出现在以色列的HaiBar Yotvata保护区并创造了一种全新的杂交驴。
有意杂交两个不同亚种，其后代可能会出现不健康或者生存能力差的情况。但值得注意的是，这次的意外似乎得到了回报。在一项新的研究中，我们研究了杂交种群的遗传学并发现亚种之间的杂交可能真的有助于再引入计划的成功。
杂交种有何问题？
不同物种和亚种之间存在基因隔离。如果它们基因差异过大，它们的杂交后代可能会比其父母不健康得多。马与驴之间的基因不相容导致他们的杂交种——骡子和骡驴——是不孕的。亚种之间在基因上比不同物种更为相似，并且不太可能遇到这类问题，但还有其他问题。
相同物种的不同亚种可能拥有为适应它们所处环境而进化的独一无二的遗传适应性。而杂交得到的后代适应性减弱并因此生存困难。假如杂交西伯利亚虎与苏门答腊虎，后代所具有的基因可能不会让他们像其父母一样在寒冷的高原气候和炎热的热带气候中如鱼得水。
但是杂交不同种群依然可以帮助抗衡种群过小的问题。许多濒危物种长期处于小而孤立的种群之中，因此，由于近亲繁殖和基因漂移这一随机过程失去了遗传多样性。整个物种都将因此而承担风险，因为较低的遗传多样性意味着应对突发变化（如更热的天气或者一种新的疾病）的潜力降低。
就像玩拼字游戏但仅能用两种字母牌一样，你的选择将受到极大限制，字母的多样性能让你在拼字游戏中游刃有余。混合亚种似乎给重新引入的以色列野驴带来了更多样化的基因组。


骡子，来源：pixabay
视线回到内盖夫沙漠
在以色列，亚洲野驴的种群数量从1968年混养的11只迅速增长到现在的300只。迅速的增长是健康种群的标志。但从少量创建者而繁殖扩大的再引入种群存在遗传多样性很低的风险。随着时间的推移，这可能导致种群的萎缩甚至崩溃。
我们进行了一个DNA分析来研究这个种群的基因组成和它长期繁衍的可能性。我们发现所有游荡在以色列沙漠的被测试的野驴个体都是杂交种并且分别继承了两个亚种一半的基因。
背后事实更为惊喜。如果两个亚种之间基因不相容，通常会降低杂交种的生命力和繁殖力，我们会预计它们将比纯亚种野驴繁衍得更少。因此，经过几代繁衍之后，我们预计仍将观察到一些纯种野驴，因为它们理应比杂交种更适合繁衍健康的后代。然而我们没有发现纯亚种，说明杂交中不存在基因隔离。
更为重要的是，杂交种群随时间变得更具有遗传多样性。这可能解释了这一种群的高繁衍速度，并预示着叙利亚的野驴种群已经为未来如疾病和气候变化的各种挑战做好了准备。


亚种的混合带来了新生而非毁灭，来源：作者提供
多样性还是纯粹性？
以色列的再引入是亚洲野驴保护中难得的成功。其他的再引入只用了一个亚种，并且大多数都失败了。
当11头土库曼野驴被重新引入到土库曼斯坦的一个保护区时，所产生的种群在四代的时间内失去了大部分的遗传多样性。迄今为止，在18次重新引入野驴的尝试中，仅有5次成功，包括以色列的这一次。
尽管有潜在好处，许多保护主义者反对杂交不同亚种，因为这意味着牺牲基因纯度——有些人认为这是一个种群整体价值的重要组成部分。但我们的工作表明，关注基因纯度可能不是拯救濒危物种免于灭绝的最佳策略。仔细评估潜在的风险的确重要，但杂交种也可以形成顽强的种群，有现实的长期生存机会。
撰文：Lilith Zecherle, Liverpool John Moores University
翻译：李卓
审校：费哲妮
引进来源：theconversation
引进链接：https://theconversation.com/how-hybrids-could-help-save-endangered-species-154218
本文来自：环球科学



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