加州秃鹰“处女生育”能拯救这个物种吗?

壮观的加利福尼亚秃鹰是秃鹰的一种，是北美最大的飞鸟。1982年，该物种的数量下降到只有22个人这引发了圣地亚哥动物园(San Diego Zoo)发起的一项雄心勃勃的圈养繁殖计划，该动物园的大熊猫数量开始增长。

由于鸟类数量如此之少，研究小组不得不小心翼翼地不选择亲缘关系密切的亲本，因为缺乏遗传变异会产生不那么有活力的后代，从而加剧鸟类走向灭绝的趋势。

为了避免这种情况，研究人员对这些鸟类进行了详细的遗传研究，他们使用了秃鹰特有的DNA标记，并且在不同的鸟类之间有所不同。他们在30年的时间里收集了近1000只鸟的羽毛、血液和蛋壳。

通过分析这些数据，他们建立了亲子关系，确认每只小鸡的DNA标记有一半来自雌性，一半来自雄性，正如你所料。他们继续追踪数百只圈养繁殖的雏鸟的命运，并将它们放归野外。

但正如最近的论文所详细描述的那样，两只雄性雏鸟有一些不寻常的地方。这些小鸡的孵化时间与不同雌性的蛋相隔数年，它们的DNA标记都来自雌性父母。没有和她配对的那只雄性的标记。

未受精卵的发育被称为“孤雌生殖”(来自希腊语，字面意思是“处女创造”)。这在中国很常见昆虫和其他无脊椎动物比如蚜虫和海星，可以通过几种不同的机制来实现。但是它非常在脊椎动物中很少见．

有报道称，在没有雄性的环境中，鱼类和爬行动物会孤雌生殖。在田纳西州，一只孤独的雌性科莫多巨蜥被囚禁多年，放弃了寻找配偶生产了三个可行的她自己的后代。还有一个雌蟒和蟒蛇尽管这些孤雌后代都早死。

然而，有些蜥蜴将孤雌生殖作为18新利最新登入一种生活方式。有女性专用的物种在澳大利亚和美国，雌性产下的卵只携带自身基因的组合。

孤雌生殖也发生在没有雄性的家养鸡和火鸡中，但胚胎通常会死亡。只有少数报道称，没有父亲的雄性火鸡能活到成年，而且只有一两只产生了精子。

在鸟类中，孤雌生殖总是由携带单一基因组副本(单倍体)的卵细胞产生。卵子是通过一种叫做减数分裂的特殊细胞分裂在雌性卵巢中产生的，这种细胞分裂会打乱基因组，也会使染色体数量减半。男性睾丸中的精子细胞也是通过同样的过程产生的。

正常情况下，卵细胞和精子细胞融合(受精)，结合父母双方的基因组并恢复通常的(二倍体)染色体数量。

但是在孤雌生殖中，卵细胞没有受精。相反，它通过与来自同一分裂的另一个细胞融合(通常被抛弃)或在细胞未分裂的情况下复制其基因组来实现二倍体状态。

因此，不是从母亲那里得到一个基因组，从父亲那里得到一个不同的基因组，而是在两倍剂量的情况下，得到的卵子只含有母亲基因的一个子集。

秃鹰和其他鸟类一样，由Z和W性染色体决定性别。这些工作方式与人类的XX(女性)和XY(男性)系统相反，其中Y染色体上的SRY基因决定了男性．

18新利最新登入然而，在鸟类中，雄性为ZZ，雌性为ZW。性别是由Z染色体上一个基因(DMRT1)的剂量决定的。ZZ组合有两个DMRT1基因副本，产生男性，而ZW组合只有一个副本，产生女性。

单倍体卵细胞从ZW母体获得Z或W。因此，他们的二倍体衍生物将是ZZ(正常雄性)或WW(死亡)。WW胚胎不能发育的原因是W染色体几乎没有任何基因，而Z染色体有900个对发育至关重要的基因。

因此，正如观察到的那样，无父雏鸡一定是ZZ雄性。

像秃鹰这样的濒危鸟类，有没有可能通过孵化一只没有父亲的雄性雏鸟和它一起繁殖，从一只孤独的雌性幸存者身上复活?

不完全是。事实证明，孤雌生殖动物(无父动物)的表现并不好。这两只没有父亲的秃鹰都没有自己的后代。一个在性成熟之前就死了，另一个很软弱，很顺从——这让它成为父亲的前景很渺茫。

在鸡和火鸡中，孤雌生殖产生的要么是死亡的胚胎，要么是虚弱的孵化物。即使是只有雌性的蜥蜴，尽管它们看起来很强壮，但通常是最近两个物种混合的产物，这打乱了减数分裂，让它们别无选择。这些物种似乎活不了多久。

为什么孤雌生殖的表现如此糟糕?答案直指一个基本生物学问题的核心。那就是:我们到底为什么要做爱?你可能会认为，简单地把母亲的基因组传给她的克隆后代，而不用担心减数分裂，会更有效。

但有证据表明，完全由母亲的基因组成的基因组是不健康的。新利国际网站品牌官网基因变异对个体和物种的健康至关重要。新利国际网站品牌官网混合来自男性和女性父母的基因变异是至关重要的。

在有两个亲本基因组的二倍体后代中，好的变异可以掩盖突变体。只从母亲那里遗传基因的个体可能有两个母体突变基因的副本，这削弱了他们的能力，而没有来自男性父母的健康版本来弥补。新利国际网站品牌官网

变异还有助于保护种群免受致命病毒、细菌和寄生虫的侵害。减数分裂和受精提供了许多不同基因变异的重排，这可以阻碍病原体。如果没有这种额外的保护，病原体可能会在克隆种群中横行，而基因相似的种群中就不会有耐药动物。

因此，雌性秃鹰在没有父亲的情况下孵化雏鸟的能力不太可能拯救这个物种。从好的方面来看，人类的努力已经使数百只雌性和雄性在加州的天空中飞翔。

珍妮的坟墓他是澳大利亚墨尔本拉筹伯大学的遗传学杰出教授和副校长研究员。

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