美国竹节虫无性繁殖超过百万年

上一篇 / 下一篇  2011-08-30 23:01:30

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据英国媒体报道,基因研究显示,生活在美国西海岸灌木丛中的一种竹节虫已经有100万年没有发生过性行为了。

近期加拿大科学家对一种竹节虫(Timema stick insect)的DNA进行了分析,科学家们追踪DNA中隐藏的信息,来回溯这种昆虫长期无性繁殖的历史根源。他们获得的数据将有助于生物学家们更好的理解无性繁殖在生物界的可能性。来自加拿大西蒙菲莎大学的科学家们将有关这一研究的论文发表在了《当代生物学》(Current Biology)杂志上。

科学家们一直以来就知道这种竹节虫的某些亚类是依靠无性繁殖繁衍后代的,这些亚类的雌性不需要雄性受精便能直接产下后代。也就是说这些昆虫直接产生了对自己DNA的复制品。

谭雅·史万德(Tanja Schwander)博士和她的小组着手分析这些基因,希望了解这种亚类物种的历史,并进一步揭示它们是从何时开始进化出这种奇特的繁殖方式的。

通过DNA分析,科学家们能够追根溯源,了解在历史上的什么时期,某种生物开始正式脱离其他物种,独立进化。小组分析发现有5个亚种非常古老,其基因指向至少50万年之前,而另外两个种则更加古老。

她告诉BBC记者说:“这两个种在100万年之前便已经进化出了无性繁殖特点,也就是说它们已经有至少100万年没有发生过有性繁殖了。”

在此之前生物学界普遍持有这样一种观点,即无性繁殖是一条死胡同,会造成种族的迅速灭亡。此前研究的案例也确实说明了这一点。但是此次对于竹节虫的研究却打破了这一观点。

通过化石研究,如蛭形轮虫(bdelloid rotifer)和介形虫(darwinulid ostracod)这样的无脊椎动物已经被描述为很早便实现无性繁殖的物种。

但是围绕这些古老的无性繁殖,学界存在很大的争议。有很多学者认为无性繁殖似乎应当被认定为一种在相对近期形成的繁殖特征。

而此次史万德博士和她的小组的基因分析显示竹节虫看起来已经有很长时间采用无性繁殖的方式了。

她说:“这种竹节虫是目前已知历史最悠久的,拥有确凿证据显示其无性繁殖特征的物种。”

通过对采用有性繁殖和无性繁殖的竹节虫亚类进行对比,科学家们将更好地了解性在生物进化繁殖中的意义。

无性繁殖确实会带来一些优势,如迅速的繁殖及其带来的种群数量迅速上升。但是直接的DNA复制导致的多样性不足和进化乏力也是一个非常大的弱点。因为这就意味着它们的后代适应不断变换中的新环境的能力会被削弱,这将影响它们种族的延续。

史万德博士表示:“尽管有这些负面的影响,这些采用无性繁殖的竹节虫却为何能幸存至今,让人非常好奇,因此也是这项研究的着重点。”


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