小龙虾的惊人变异：25年复制数百万只，统治欧洲

最近这五年，

德国癌症研究中心的生物学家Frank Lyko博士一直在研究一种身长15厘米的小龙虾…

这种小龙虾的样本非常好找，可以去宠物市场买，也可以和同事去湖边抓…

夜幕降临，

他们只需要打开头灯，走到浅滩，这些小龙虾便会从藏身的地方出来，

在脚踝周围游来游去，

Lyko博士表示，这种小龙虾到处都是，抓起来非常容易：

“数量非常惊人，我们三个人，一小时就抓了150多只，还仅仅是用手…..”

Lyko博士和同事们为什么会对这种小龙虾这么痴迷呢？

因为，这种不是一般的小龙虾，它是25年前在地球上还完全不存在，刚刚进化出来的新品种！！！

25年前，

一个简单的基因变异，一只雌性小龙虾忽然拥有了可以无性繁殖的能力…

变异后的它不但比一般的小龙虾体型要大，

还不需要和雄性龙虾交配就可以直接产卵，产卵的数量也远大于其他的龙虾…

而它的后代，同也能用同样的方式自我克隆，

于是乎，

这只一方霸主，通过自我克隆自我产卵繁衍，

在25年来复制了成千上万个自己，现在几乎已经统治了大半个欧洲的各种水域！！

也就是说，如今走在欧洲的湖泊，随时可能撞见一只隶属于“克隆虾”大军的成员….

这个不可思议的故事，还得慢慢说起….

这种小龙虾叫做美洲龙纹螯虾（Procambarus Virginalis），在德国被称为Marmorkrebs（德语，字面意思是“大理石纹虾”）…

1995年的时候，德国生物学家Lyko博士接到了一个水生物爱好者的报告，

这位水生物爱好者告诉他，自己在宠物市场淘到了一只有点像“德州龙虾”的淡水鳌虾…

这种淡水鳌虾样子有些奇特，尺寸比一般的鳌虾大出不少，身上是大理石纹一样的花纹，产的卵也出奇地多，一次能产几百颗卵….

Lyko博士自己仔细比对了一下，也没有找到这种鳌虾的相关记载，只是觉得它的样子比较接近一种广泛分布于北美的龙纹螯虾（Procambarus fallax）….

尽管没查到出身，这位水生物爱好者还是把这只虾送给了自己的朋友….

之后不久，这种奇特的“大理石纹螯虾”开始在宠物市场流行起来，人们纷纷买回来养在家里….

而这些买到“大理石纹鳌虾”的主人们，都不约而同发现一个让人无比迷惑的现象：

这种虾无一例外都是雌虾，

而它们竟然可以不用和雄虾交配，直接产卵并繁殖出下一代！！

而繁殖出的下一代，

也都是清一色的雌虾，同样也都可以不经过交配产卵繁殖出下一代！！

这件怪事儿在宠物圈里越传越广…

直到2003年，

这种在宠物圈里发现的异常品种，引起了一部分科学家的注意…

他们对这种小龙虾进行了简单的研究，

测序了一部分DNA片段，觉得这种小龙虾和分布于北美的龙纹螯虾（Procambarus fallax）有些相似…

并没有进一步深入研究….

一直到10年后，

另一位生物学家决定彻底研究这个被宠物圈传得神乎其神的物种时，

他发现，情况已经不对了！！

这种小龙虾的繁殖速度堪比《星球大战：克隆人战争》的场景，

Lyko博士形容到：

“人们带回一只小龙虾养，一年之后就成了几百只！！”

而由于小龙虾繁殖实在太快，

很多人把繁殖出来的多余小龙虾都倒到湖里…

在自然环境中，这种小龙虾根本不需要刻意呵护，

它们的生存能力也是无比强大，Lyko博士说：

“它们什么都吃，腐烂的树叶，蜗牛或者鱼卵，小鱼和小昆虫”

凭着顽强的生命力和惊人的速度扩张….

从一个湖泊迁移到另一个湖泊，

从一条溪流扩张到另一条溪流….

并且，除了数量呈几何级数疯狂增长，它们分布的地域也越来越广，从德国到捷克，匈牙利，克罗地亚，之后是日本，马达加斯加….

为了彻底揭开这背后的秘密，

Lyko博士从欧洲的各个地方抓了16只这种小龙虾来研究….

他和同事们决定给这些小龙虾进行完整的基因组测序，希望能够从基因的角度，来探究小龙虾的身上隐藏的秘密…

基因测序的结果，

让科学家们大吃一惊…

测序后发现，这16只不同地方抓来的小龙虾，

它们的基因组几乎一模一样！！！

甚至可以说，他们几乎都是从同一个母体复制出来的，基因层面上来说，它们是同一只小龙虾！！

Lyko博士和同事们从这个结果回溯分析，他们认为，产生这样一只“克隆虾”帝国…

最大的可能是，两种不同的龙纹螯虾交配导致变异而成的….

科学家们勾勒出一个北美的龙纹螯虾进化出克隆繁殖能力的故事….

这是一个类似于死侍诞生的故事….

某一天，

来自全球不同地区的两只龙纹敖虾交配产生了后代，

其中一只虾因为自身变异，产生了异常的性细胞（卵细胞或精细胞），变异的性细胞中竟然包含了两套染色体！！

大家都知道，

大多数有性繁殖动物只有两组染色体….

一组来自父本，一组来自母本…

用人类举例，

来自父本的染色体是X或者Y，

来自母本的染色体是X染色体…

对大部分鸟类来说，

鸟类的性别由性染色体Z和W所决定….

来自父本的染色体是Z，

来自母本的染色体是Z或者W，

总之，都是两条…

而这只雌性龙纹螯虾父母的其中一方提供的性细胞因为变异，让这只虾的性细胞加入了第三套完整的染色体…

就这样，

这只生出来的雌性龙纹虾的细胞里便有了三套染色体….

之后，

在没有和雄性龙纹虾交配的情况下，它便能够产大量的卵，

而这些卵全都能孕育出了龙纹鳌虾，

而且，和母亲一样，这些后代龙纹鳌虾也都是雌性的，也都能进行无性繁殖….

最重要的，

它们和母亲一模一样！！（因为是自我克隆的同一套基因）

去年12月，Lyko博士和同事们经过长达5年的研究论证，

正式宣布这种“大理石纹螯虾”为一个独立的新品种，命名为美洲龙纹鳌虾（Procambarus Virginalis）….

前两天，他们将这一研究成果的论文发表了出来，

美洲龙纹鳌虾被誉为甲壳纲动物里唯一一个无性繁殖的品种，所有的个体都来自于25年前那一只变异的小龙虾！！

一只小龙虾，变异出了克隆繁殖的能力，25年来已惊人的速度繁殖，竟然从一个个体繁衍成为了一个新品种！！

想像一下，以美洲龙纹鳌虾现有的扩张步伐，10年之后，马达加斯加，印度，欧洲，不同地方的人们抓到了一只美洲龙纹鳌虾，发现它们都长得一模一样的，从外到内都是一模一样！！

而这个年轻的新品种，

也有助于人们更深入探讨研究动物王国的另一大奥秘：性…

为什么这么多动物都是有性繁殖的？

目前，地球上只有10000多种生物是无性（雌性）克隆繁殖的…

许多研究结果都认为，

无性繁殖的生物之所以比较稀少，是因为它们在历史上存在的时间都不会太久（如单细胞生物等等）….

美国南阿肯色州大学的Abraham Tucker博士和他同事们，对11种无性繁殖水蚤（无脊椎动物）的研究表明，他们的基因只在1250年前有过进化（1250年在生物上进化史非常短暂，生物进化的时间尺度可长达长千万甚至上亿年）….

不管怎样，通过美洲龙纹鳌虾的例子可以看到，无性繁殖在某些方面有明显优势….

Tucker博士认为，无性繁殖提供了一种迅速而强大的繁殖能力，能让物种在短期内达到相当可观的种群数量…

“这是一种非常好的短期策略，有利于这个物种短时间内扩大种群数量….”

不过，

长远来看，有性繁殖的优势依然无可比拟，例如，有性繁殖能为生物提供必要的进化，父体母体双方不同的基因组合导致的个体进化，成为生物应对疾病的有效机制….

对于美洲龙纹螯虾这个“克隆虾帝国”种群的未来，

Lyko博士表示有待继续观察和探讨，

“或许它们以这样的方式会存在10万年，10万年对我个人来说是无比漫长，但在生物进化的时间轨迹上，那只是一眨眼….或许，它们最终会发生改变….”

无论怎样，

一个庞大“克隆虾”帝国就生活在人们身边，

依然值得全世界惊叹…

编辑：沈湫莎

责任编辑：顾军

来源：红星新闻、百姓汇生活、英国哪些事儿等