点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:靠近亲繁殖清除有害基因鸮鹦鹉的这招能救濒危动物吗
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

靠近亲繁殖清除有害基因鸮鹦鹉的这招能救濒危动物吗

来源:科技日报2021-09-30 10:10

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  一直以来,科学家们认为,近亲繁殖会导致各种先天性缺陷。这一现象在有性生殖的物种中普遍存在,而且有性生殖在进化上的重要意义就在于通过雌雄个体遗传信息(基因)的重组来增加物种的多样性。

  然而,近日发表在《细胞·基因组学》上的一篇论文发现了近亲繁殖对基因影响的新案例:瑞典和新西兰研究人员对新西兰斯图尔特岛上的鸮鹦鹉进行基因组测序时发现,在经历了1万年的孤岛隔离和近亲繁殖后,鸮鹦鹉有害基因突变的数量比主岛上的同类少。

  这一案例也证明了,近亲繁殖过程中,有害的基因突变可以被清除。这种清除机制的存在,真的能给濒临灭绝的物种带来新的生机吗?

  近亲繁殖 遗传疾病发生率增加

  “从群体遗传学的角度看,非近亲繁殖能最大程度地保持物种的基因多样性,有利于物种应对复杂多变的环境。”南开大学生命科学学院遗传与细胞生物学系特聘研究员赵绍伟解释说,这种现象的基因组合原理很简单,以人类为例,人类除了精子和卵子是单倍体细胞,其他细胞都是二倍体细胞。也就是说,人的每个基因基本上都有两份拷贝,一份来自父亲,另一份来自母亲。如果父母是近亲,有血缘关系,那他们的后代继承的这两份拷贝就有可能来自于共同的祖先,是相同的。而如果祖先的基因有缺陷,那后代继承的两份拷贝都存在基因缺陷的概率就会增大,出现各种疾病及生理缺陷的概率也就大大增加了。

  大部分遗传疾病都是隐性基因突变导致的,只有在该基因突变纯合时,个体才会发病。在杂合的状态下,个体正常。也就是说,只有在致病基因的两份拷贝都是坏的情况下才会发病,只要有一份正常就没事。

  著名的“王室病”血友病就是一种隐性遗传病,之前,欧洲王室为保持血统纯正而近亲通婚,导致血友病在王室成员中高发。此外,白化病、红绿色盲症等都是比较常见的隐性遗传病。

  “这也是现在世界各国几乎都立法禁止近亲结婚的原因,这个原理在其他有性生殖的物种中也是一样的。”赵绍伟说,亲缘关系比较远的两个个体交配,其后代基因重组的多样性会大大增加,有利于该物种的进化,也有利于增强种群对环境的适应能力。

  但有时候,人们为了让马、狗等宠物最大程度地保留其特有的基因,也会让它们近亲繁殖,以保证血统的纯正。

  “近亲繁殖有利于特有基因的延续,这是因为近亲繁殖会导致后代两个拷贝基因相同的概率大大增加,如果这个相同的基因是致病的,那就会导致遗传疾病;如果这个相同的基因不致病,而是会导致某种特有的性状,就会出现如马更高大健壮、鬃毛更光滑漂亮,一些狗看起来更可爱等情况。”赵绍伟介绍,通过近亲繁殖,尤其用纯种之间进行交配就更能延续这种特有基因及其决定的性状。但如果让具有这些优良性状的纯种个体与不具有这些性状的个体杂交,那这种特有基因就会处于杂合状态,性状表现不出来,时间长了就会丢失。

  长时间近亲繁殖 有害突变被清除

  前文所述最新研究针对的是一类特殊的鹦鹉,叫鸮鹦鹉。它们体重很大,不会飞。新西兰是由南北两个大的主岛和很多小岛组成的,研究者此次研究的是新西兰南主岛南面的一个叫斯图尔特的小岛上的鸮鹦鹉,由于这些鸮鹦鹉不会飞,不能跨过海峡,因此不能和主岛上的同类进行交配,长期处于被隔绝状态。

  研究数据显示,斯图尔特岛上幸存的鸮鹦鹉种群已经被隔离了大约1万年,其携带的有害基因突变比主岛上的同类少。这也证实,在此期间,有害基因突变被名为清除的自然选择过程消除了。

  科学理论认为,在小种群中,有害突变可能会累积,进而导致灭绝风险增加。但通过近亲繁殖暴露出来的有害基因突变,也可能通过自然选择消除,这一过程被称为清除。

  赵绍伟解释,其实清除的过程就是鸮鹦鹉在长时间的近亲繁殖过程中,有害基因突变有更高的概率在种群个体中纯合,进而导致个体生病、死亡被自然选择淘汰,这些有害基因突变随之消失。

  “近亲繁殖会大大增加这些有害基因突变在同一个个体中纯合的概率,即同一个个体的两个拷贝基因都是坏的的概率增加,进而促进这一清除过程。”赵绍伟说。

  保护濒危物种 增加物种多样性更靠谱

  对于此项研究的结果,研究人员似乎看到了保护处于极度濒危状态物种延续的新希望,他们认为,随着时间的推移,大量基因缺陷已经消失,高度近亲繁殖可能并不一定意味着该物种注定要灭绝。

  对此,赵绍伟并不是非常认同,他表示:“整体上看,近亲繁殖对于一个进行有性生殖的物种的延续是不利的。因为这除了会增加致病基因在个体中纯合的概率,进而减少种群数量外,还会大大降低物种的遗传多样性,不利于物种应对复杂多变的环境。”

  随着濒危物种种群数量的降低,近亲繁殖几率的增加,一定会有更多个体因遗传疾病、生理缺陷而被淘汰。比如出于人们对于纯种宠物的追求,人们会让宠物近亲繁殖而使得其血统越来越纯正,但是动物也会因近亲繁殖导致致病基因纯合的概率大大增加,一些著名的纯种犬有各种各样的遗传病,饲养起来更加“金贵”,而且这样的繁殖所伴随的是低成活率及高淘汰率。

  “应用这种清除的方式来消除有害基因突变的方法,最可能的结果应该是种群数量降低到最小阈值数量以下,进而导致整个物种灭绝。”赵绍伟认为,对濒危动物的保护还是要增加种群数量,尽量让物理和亲缘关系比较远的个体交配繁衍后代,避免近亲繁殖,增加物种多样性从而保护种群,这样的方法更靠谱。

  不过赵绍伟也表示,此项研究对于濒危动物保护和物种延续也有一定的积极意义,毕竟给出了近亲繁殖还有清除有害突变这一有利因素的一个实例,可以说是近亲繁殖百害中的一利。这些经过惨烈淘汰剩下的鸮鹦鹉应该更健康,用它们来和主岛上的同类交配对于恢复种群数量可能会有一定的帮助。(记者 陈 曦)

[ 责编:赵宇豪 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 黑龙江“冰雪版图”加速扩容

  • 2026年的中东将向何处去?

独家策划

推荐阅读
当日9时34分,神舟二十号飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。经现场检查确认,飞船返回舱外观总体正常,舱内下行物品状态良好,神舟二十号飞船返回任务取得圆满成功。
2026-01-19 11:36
血脑屏障横亘于血液与大脑之间,严格调控物质通行,将绝大多数药物拒之门外,这成为脑神经疾病新药研发面临的主要瓶颈之一。许多在实验室中表现优异的候选药物因无法有效透过血脑屏障,在临床试验阶段止步不前。
2026-01-19 03:10
随着国民健康意识的普遍觉醒与消费结构的深刻升级,以全谷物、豆类、薯类等为代表的杂粮,正悄然经历一场角色与意义的深刻变革。
2026-01-19 03:10
新年伊始,江苏无锡凯龙高科技股份有限公司的实验室内,一只机器人灵巧手在一个两米多高的透明检测设备中流畅地完成抓取、捏合、旋转等一连串精细动作,相关数据实时传出。这款具身智能机器人灵巧手全操作力智能检测平台于去年年底一经启动,便获得多张订单。
2026-01-19 03:10
日前,江苏徐圩核能供热发电厂1号机组核岛开始混凝土浇筑,标志着全球首个核能与石化产业大规模耦合项目进入主体工程建设阶段。这是今年我国开工建设的首台核电机组。
2026-01-19 03:10
为破解这一谜题,利用“中国天眼”的超高灵敏度优势,研究团队对重复快速射电暴FRB 20220529开展了2年多的持续监测。
2026-01-19 09:10
目前,依托DrugCLIP,团队完成了覆盖约1万个蛋白靶点、2万个蛋白口袋的虚拟筛选项目,分析筛选超过5亿个类药小分子,富集出超过200万个潜在活性分子,构建了目前已知最大规模的蛋白—配体筛选数据库。
2026-01-19 09:08
从中国地质调查局获悉,由该局广州海洋地质调查局自主研发的国内首台海底地层空间立体钻探与原位监测机器人,日前在南海1264米水深海域成功完成试验作业,各项性能全面达标,标志着我国深海勘探与地层原位监测技术取得重要突破。
2026-01-16 03:45
15日,国际学术期刊《自然》发表中国科研团队重大成果——由中国科学院大学主导、广西大学等多单位联合攻关的团队,首次直接观测到中子碰撞中的米格达尔效应,为人类搜寻轻暗物质粒子打开关键突破口,标志着我国在基础物理与探测器技术领域跻身国际前沿。
2026-01-16 03:45
15日12时01分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭成功将阿尔及利亚遥感三号卫星A星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-01-16 03:45
进一步促进青年科技人才脱颖而出,需要凝聚多方合力、强化协同联动,从制度供给、环境营造、资源倾斜等方面精准施策、一体推进。
2026-01-16 03:45
展望未来,随着相关实践的不断普及和深化,数智赋能的流动公共服务将更加可及、公平普惠、精准高效,并为推进国家治理体系和治理能力现代化注入更多动能。
2026-01-16 03:45
中国医学科学院血液病医院(中国医学科学院血液学研究所)主任医师施均、研究员熊海清为通讯作者,博士后李若难、主治医师潘虹、主治医师张乐乐和研究生马佳秀为共同第一作者。
2026-01-16 09:04
他们提出一种全新多物理域融合计算系统,可利用后摩尔新器件支持傅里叶变换,使算力提升近4倍,为具身智能、通信系统等领域开辟新的可能。
2026-01-15 04:05
2025年11月,中国载人航天工程启动第一次应急发射任务,并取得圆满成功。此次任务,源于神舟二十号飞船疑似遭到空间微小碎片的撞击,返回任务被迫按下紧急“暂停键”。
2026-01-15 04:55
现代人工智能是先进计算的产物,也是赋能千行百业的技术。从早期符号主义在有限算力下的踯躅前行,到神经网络思想历经沉浮,直至大数据与图形处理器(GPU)的邂逅,
2026-01-15 04:55
项目骨干成员、中国科学院大学教授郑阳恒表示,团队还将与暗物质探测实验团队合作,将此次实验结果融入下一代探测器的研发中。
2026-01-15 09:03
对于娱乐及部分消费产业而言,当前的人形机器人还不适合作为长期自有资产,更适合通过“租赁+技术服务”的方式使用。
2026-01-15 09:02
最终,他们模拟出一种外形稳定的氰化氢晶体,其外形为顶端多面、底部圆润的圆柱体,长度约450纳米,整体形状类似切割后的宝石。
2026-01-15 09:00
从中国地震局获悉,近日,在离岸80千米的三峡江苏大丰海上风电场,全国首个海底综合地震电磁监测台站建成,这标志着我国地球物理场监测台网向海域拓展取得新进展。
2026-01-15 04:05
加载更多