在自然界中,大多數動物需要“父母雙方”才能繁衍后代,但有一種蛇卻是個“例外”——它就是鉤盲蛇。全球所有的鉤盲蛇都是雌性,無需交配就能獨自生下后代!
最近,中國科學院成都生物研究所研究團隊首次破譯了鉤盲蛇的基因組,揭開了這場進化奇跡的奧秘。
鉤盲蛇是世界上已知最小的蛇類之一,由于體型微小,且常通過花盆土壤被無意中傳播,因此也稱為“花盆蛇”。
鉤盲蛇有一門“絕技”叫作孤雌生殖,即全球所有的鉤盲蛇都是雌性,無需交配就能獨自生下后代。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,而鉤盲蛇卻有三套完整的染色體。
那么鉤盲蛇是怎么得到“三套”基因的呢?中國科學院成都生物研究所研究發現,鉤盲蛇的祖先可能在4100萬年前經歷了兩次跨物種“聯姻”,意外獲得了三套染色體,并通過染色體融合實現了基因組的穩定傳遞。
傳統觀點認為,一個純孤雌繁殖的脊椎動物種群可能在幾萬代之內就走向衰亡。然而,鉤盲蛇已經在無性繁殖的道路上頑強地走了數千萬年。那么,鉤盲蛇是如何逃脫傳統進化理論所說的“滅絕命運”的呢?
進一步研究發現,鉤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,在鉤盲蛇的卵巢細胞中,高度表達著各種DNA修復酶,這些“基因補丁大師”能夠及時修補傳代過程中DNA的損傷和復制錯誤,使其后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于“孤雌生殖動物面臨進化困境”的傳統認知,有助于理解動物多樣化生殖方式的起源,為探索其他類群的染色體演化歷史和物種多樣性保護提供了新思路。