随着气温升高和物种范围重叠,棕熊和北极熊的杂交种(称为灰熊或北极灰熊)可能会变得更加常见。摄影:PHILIPPE CLement、ARTERRA、环球影像集团、GETTY
杰森·比特尔编剧
2020年夏天,宾夕法尼亚州的科学家发现了一种前所未见的鸟:它看起来像玫瑰胸雀,但它的歌声却与猩红唐雀相似。
经过更仔细的分析,这只鸟后来被确定为杂交鸟,是不同物种的两个个体交配的结果。
“当我看到它时,我说,‘哦,天哪!’”匹兹堡国家鸟类公园的鸟类学家鲍勃·马尔维希尔回忆道。马尔维希尔捕获了这只鸟并采集了血样。研究杂交种的基因。
有些杂交种是众所周知的,例如骡子,但这种鸟的情况很不寻常,因为两个亲本的颜色不同。玫瑰胸唐雀呈黑白相间,胸部有红色斑点,而猩红色唐雀则有亮橙色和黑色的羽毛。
2020 年之前,科学家从未记录过玫瑰胸雀(上图为哥伦布动物园的玫瑰胸雀)和猩红唐雀的杂交种。摄影:OEL SARTORE,国家地理摄影方舟
这两种鸟既不是远亲,也不是近亲。 Mulvihill 怀疑这两个物种可能由于超过1000 万年的趋异进化而分离。
更奇怪的是,这两个物种在北美大部分地区共存,这让研究人员质疑为什么以前没有人看到这两个物种杂交的证据。
“这只是像罗密欧与朱丽叶那样的特例吗?”他微笑着说道。
如今,随着基因测序和基因分析技术的出现,杂交动物被赋予了新的意义,它们可能掌握着进化之谜的线索。
科学家最近确定美洲有七种不同种类的斑点臭鼬,例如东部斑点臭鼬(如图)。摄影:JOEL SARTORE,国家地理摄影方舟
什么是杂交动物?
丹佛大学进化生物学家埃里卡·拉尔森表示,从遗传学上来说,杂交动物是不同物种个体之间杂交的结果。
大多数非科学家会认为这意味着两个不同物种之间的繁殖,但它也可以包括亚种,甚至一个物种内的种群,这些种群可以根据某些性状或特征彼此区分。
拉尔森说:“它们可能在一年中的不同时间繁殖,或者它们的行为差异可能使它们不太可能交配。” “但如果它们真的交配,它们可能会产生完全正常的杂交后代。”
一个例子是斑点臭鼬,科学家最近将其分为七个物种,其中一些看起来几乎相同,生活在相同的地区,但交配和生育的时间相隔几个月。
“另一个很好的例子是珊瑚,”拉尔森说。 “许多珊瑚在非常特定的时间释放它们的配子。因此,所有这些物种在物理上都在同一个地方,也许它们可以形成杂交种,”但它们彼此在数小时或数天内繁殖,从而错过了产卵的机会杂交种。
然而,在圈养或实验室中,这些自然屏障对成功杂交的阻碍较小。
印度尼西亚西爪哇塔曼野生动物园的一头狮虎,是雄性非洲狮和雌性老虎的杂交品种。摄影:JOEL SARTORE,国家地理摄影方舟
哪些动物可以杂交?
最著名的杂交动物之一是所谓的狮虎,它是雄性狮子和雌性老虎的杂交品种。 2004年的电影《大人物拿破仑》让狮虎进入了公众的视野。但很少有人听说过狮虎,它是雌狮和雄虎的后代。
这两种配对在野外几乎不可能发生,因为狮子和老虎的分布范围几乎从不重叠。混血骆驼也是如此,美洲驼和单峰骆驼生活在大西洋两岸,但由研究人员培育而成。
马科动物特别容易杂交。驴和马可以繁殖骡子,斑马和马可以繁殖斑马杂交种或其他组合。
2019年,科学家首次证明独角鲸有时会与白鲸杂交,产生独角鲸。还有至少20 份关于各种海豚和鲸鱼在野外和圈养下繁殖后代的报告。
这种情况不仅限于哺乳动物。木材响尾蛇和西部小菜花响尾蛇、古巴和美洲短吻鳄、俄罗斯鲟和白鲟、克拉克鲑鱼和虹鳟鱼以及各种昆虫(如蚂蚁、蜜蜂、黄蜂和白蚁)之间也有杂交记录。植物特别能够杂交,并且被认为比动物具有更高的杂交率。
地球上最丰富的杂交物种之一可能是现代人类,他们携带着与尼安德特人和丹尼索瓦人等其他古代人类杂交的遗传迹象。
2002 年,迪拜骆驼繁育中心,雄性单峰骆驼和雌性美洲驼的杂交体卡米拉(Kamilah) 站在她母亲旁边。摄影:REUTERS, ALAMY
动物杂交罕见吗?
尽管混合动力车可能看起来不寻常,但其中许多是相当常见的。
例如,Mulvihill 说,鸟类的杂交现象有大量记录,10,000 多个已知物种中,有高达10% 进行了杂交。这可能不是巧合,因为大量观鸟者拍摄这些有趣的景象的照片,然后将它们发布到论坛、观鸟协会页面或iNaturalist 等智能手机应用程序上。
“众所周知,杂交在蝴蝶中很常见,”马尔维希尔说。但与鸟类观察者不同的是,很少有蝴蝶观察者能够轻易发现这种昆虫的杂交迹象。
一些科学家还认为,某些杂交品种在未来可能会变得更加普遍。例如,随着气候变化减少北极海冰,北极熊预计将在陆地上度过更多时间,在那里它们可能会遇到向北扩张的棕熊。如果它们交配,它们可以产生一种杂交品种,称为北极灰熊或灰熊。
2013年,一头雄性斑马和一匹雌马的杂交斑马幼崽在法国库什里的一个农场里嬉戏。摄影:ALAIN JULIEN,法新社,盖蒂图片社
动物杂交是好是坏?
杂交并不总是意味着遗传厄运。但它也可能不会产生更强大的物种。
例如,狮虎很容易出现健康问题,例如快速生长和心脏问题。
此外,亲本物种可能具有不相容的遗传差异,例如染色体数目的差异。这就是为什么杂交种通常不育的原因之一,其后代无法繁殖,限制了父母扩大基因库的成功。
拉尔森说:“他们将基因传给后代的机会减少了。”
如果一个或两个亲本物种面临灭绝的危险,杂交就会带来麻烦。这是因为,当一个物种的基因变得稀缺时,来自杂交品种的新基因组合就会取代它,从而威胁到它的生存。这被称为基因灭绝,这就是为什么与土狼的杂交是目前困扰美国东南部红狼的众多威胁之一。
然而,拉尔森说,杂交也可以引入有益的基因,例如杀虫剂抗性。如果这些基因有利于杂交种的生存和繁殖,那么这种好处将在整个种群中广泛传播。这就是科学家所说的适应性渐渗。
“但我认为在大多数情况下,这可能没有好处或坏处,”拉尔森说。 “大多数时候,它可能没有任何作用。”
随着遗传工具的进步,科学家现在可以通过观察杂交品种的基因组轻松识别可能起源于其他地方的入侵者基因。这意味着每个杂交品种都是了解进化如何创造新物种的窗口。
用户评论
(り。薆情海
哎呀,这个标题真是让我好奇死了,动物穿越这个概念听起来好神奇啊!我一直想了解到底是怎么发生的。
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三年约
动物穿越,哈哈,感觉像是科幻小说里的情节,现实中真的可能吗?期待看到更多的解释和证据。
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隔壁阿不都
我一直觉得动物穿越是个很有趣的话题,不过我不太相信真的会发生,毕竟科学上还没有确凿的证据。
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有你,很幸福
标题里说的“动物穿越”,是不是指的动物突然出现在完全不同的地方啊?这得是多神奇的事情啊!
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炙年
动物穿越,听起来像是魔法,但我觉得这更像是一个科学问题。希望作者能给出一些合理的解释。
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泪湿青衫
这个标题太吸引人了!我一直很好奇动物穿越的机制,是基因突变吗?还是环境因素引起的?
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冷青裳
动物穿越,这个概念太新颖了,不过我觉得这应该是个科学难题,希望作者能深入研究。
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灼痛
看到这个标题,我立刻想起了《神秘动物》系列电影,动物穿越是不是和那些故事里的异兽一样神秘呢?
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信仰
动物穿越,听起来好像是科幻作品里的桥段,不过现实生活中有没有可能发生呢?真是让人捉摸不透。
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無極卍盜
我对动物穿越这个话题很感兴趣,但同时也觉得有些不可思议。希望作者能给出一些科学的解释。
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站上冰箱当高冷
动物穿越,如果真的存在,那对生态平衡会有什么影响呢?这个话题太引人深思了。
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風景綫つ
这个标题让我想起了《西游记》里的孙悟空,他是不是也能算是动物穿越的例子呢?哈哈。
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青衫负雪
动物穿越,听起来像是电影里的情节,但我相信科学的力量,期待看到作者的解释。
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涐们的幸福像流星丶
动物穿越,这个话题让我想起了小时候看过的童话故事,动物们是不是也能像人一样穿越时空呢?
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红尘烟雨
标题里的动物穿越,难道是指的动物自己移动到另一个地方,还是被外力作用导致的呢?好期待答案。
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折木
动物穿越,这个现象如果是真的,那将是生物学领域的一大突破,希望作者能详细探讨。
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心贝
动物穿越,感觉这个标题背后隐藏着很多未知和神秘。我喜欢这种探索未知的感觉。
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糖果控
标题提到的动物穿越,如果成为现实,那将是对现有生物理论的巨大挑战,期待作者的分析和讨论。
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哭着哭着就萌了°
动物穿越,这个概念太吸引人了!我希望能找到更多关于这个话题的资料,一起来揭开这个谜团。
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