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生态学家试图加速进化,以将澳大利亚有袋动物从有毒的蟾蜍中拯救出来

2020-02-16 12:04:06来源:

在澳大利亚中北部海岸的一个小岛上,研究人员正在进行一项前所未有的实验:将已经进化出能够抵御最大敌人的基因防御措施的濒临灭绝的动物与那些尚未进化过的动物进行混合,希望它们的后代能够追随聪明的父母。

该实验的对象是澳大利亚最受威胁的有袋动物之一,北半球(Dasyurus hallucatus)。这种松鼠大小的食肉动物正努力度过数十年的有毒和侵入性甘蔗蟾蜍的猛烈袭击,猛禽误以为是猎物,结果令人吃惊。目前在印度岛工作的团队已成功地在圈养繁殖的鹌鹑中测试了配对技术,并于上个月在“保护生物学” 1中报告了结果。

如果现在对野生动物进行的进一步研究取得成功,则可以提供一些第一个现实世界的证据,证明有针对性的基因流“涉及通过高风险人群推动适应性状以增强适应力”,可以用来拯救濒临灭绝的物种。

墨尔本迪肯大学野生动物生态学家埃恩·里奇(Euan Ritchie)说,世界上哺乳动物灭绝率最高的澳大利亚迫切需要新的保护工具。他说,有关荒漠化的研究令人兴奋,因为它“希望我们即使在最具挑战性和最紧迫的情况下,仍能取得保护胜利”?研究小组表示,如果有针对性的基因流动有效-真正的测试将是正在进行的野外试验-它也可以帮助其他受威胁物种,包括塔斯马尼亚魔鬼和大堡礁上的珊瑚。

蟾蜍入侵

自从农业官员将甘蔗蟾蜍(Rhinella marina)引入澳大利亚东北部以控制吞食甘蔗的甲虫以来的80年中,两栖动物已经遍及昆士兰州,北领地和西澳大利亚的大片地区。他们的迅速发展毁灭了北魁北克人口,这些人口缩水了75%以上。

生态学家埃拉·凯利(Ella Kelly)和本·菲利普斯(Ben Phillips)从他们先前的研究中知道,昆士兰州的一些动荡种群在过去几年中对蟾蜍产生了反感。墨尔本大学的研究人员都在想,是否可以将这种特性成功地培育到甘蔗蟾蜍尚未达到的脆弱种群中。如果给定组中有足够的动物具有这种特质,那可以使那些“幼稚”的猛禽对蟾蜍的入侵更具抵抗力。

为了检验这个想法,科学家们圈养了动物,将昆士兰州一个充满蟾蜍出没的蟾蜍区混合在一起,表现出对北部蟾蜍的厌恶和朴实的鹌鹑。然后,凯利和菲利普斯(Kelly)和菲利普斯(Phillips)将其后代暴露在蟾蜍腿上,以评估年轻的猛是否意识到了这一威胁。他们发现,大多数年轻的猛不会碰到蟾蜍腿。

研究人员说,这一发现表明,该特征是遗传的,而不是由母亲的雌雄同体传授的,并且可能占主导地位。菲利普斯说:“显示靶基因流需要克服的第一个障碍。”在没有遗传基础的情况下,将[蟾蜍灵巧的种群]引入种群是没有意义的。我们发现有遗传基础。

密歇根州立大学凯洛格生物站的保护生物学家莎拉·菲茨帕特里克(Sarah Fitzpatrick)表示,圈养研究是证明有针对性的基因流动是一种有助于维持沉默的可行策略的重要一步。她说:“许多行为都是可塑性的,因此不一定受某些基因控制。”“如果是食用蟾蜍的行为,目标基因流将无法正常工作。”

孤岛测试

在这项俘获研究的结果的鼓舞下,凯利和菲利普斯(Kelly and Phillips)以及墨尔本大学的同事克里斯·乔利(Chris Jolly)于2017年5月决定,研究灵巧的蟾蜍和幼稚的鹌鹑是否会在野外产生蟾蜍灵巧的后代。他们在出没蟾蜍的印度岛上放出了54只鹌鹑-混合了幼稚的北领地鹌鹑,来自昆士兰的讨厌蟾蜍的鹌鹑和杂交后代。

当研究人员于今年4月返回检查松鼠时,他们发现了好消息和坏消息。根据研究人员的种群估计,幸存下来的松鼠数量远远少于研究小组预期的“只有16只动物”。但令人鼓舞的是,该小组包括了看起来像蟾蜍一样聪明的后代,这表明他们是从父母那里继承了这一特性。该小组目前正在分析从幸存者身上获取的基因样本。

凯利(Kelly)和菲利普斯(Phillips)计划明年四月再次回到该地点,看看其余的猛禽如何收费。他们在该项目的报告草稿中写道:“这将是漫长的等待。”

随着实验的继续,这对夫妇正在寻求西澳大利亚州野生动植物官员的许可,将具有蟾蜍智能特征的北部洋杉引种到甘蔗蟾蜍散居国外的道路上,以防制今后的入侵。菲利普斯说:“有一个非常有力的案例,那就是绝对没有什么可以损失的,而是可以收获很多的。”“这是不去尝试的悲剧。”?/ p>

自然559,451-452(2018)