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在澳洲東南部的塔斯馬尼亞島上生活著一群袋獾。由于兇惡的面相和食腐的習(xí)性,它們被人們稱為“塔斯馬尼亞惡魔”(Tasmanian Devil)。二十年前那時(shí),它們的日子還算不錯(cuò)。
(兩只“塔斯馬尼亞惡魔”,其中一只沒(méi)有任何白色斑紋。約16%袋獾都沒(méi)有斑紋。圖/Willis Lim)
彼時(shí),這種動(dòng)物的數(shù)量剛剛從四十年代之前的屠殺迫害中恢復(fù)。當(dāng)初袋獾被認(rèn)為對(duì)農(nóng)場(chǎng)綿羊造成威脅,從大約1830年到1936年的一百年間,它們被大量捕殺。島上一度出現(xiàn)賞金獵殺袋獾的活動(dòng),使得該物種數(shù)量大大減少。
當(dāng)最后一只袋狼在1936年死去,人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到自己對(duì)這些有袋動(dòng)物的傷害。此時(shí)袋獾的數(shù)量也已不多,1941年袋獾被正式公告為保育類動(dòng)物。保護(hù)袋獾的法律生效。對(duì)它們的狩獵行為終于停止,其數(shù)量也逐漸回升。
(袋獾是名副其實(shí)的“晝伏”動(dòng)物──它們不在日間出動(dòng)覓食,但卻喜歡在太陽(yáng)下休息。這只袋獾的左眼旁邊有打斗過(guò)的傷痕。圖/Wayne McLean)
從1941年到1960年代,免除了遭人類屠殺的威脅,袋獾數(shù)量開(kāi)始回升。雖然在威脅到羊群時(shí)還是偶爾會(huì)被投毒或獵殺,但袋獾終究是受到了官方的保護(hù)。
到了20世紀(jì)70年代,袋獾數(shù)量的過(guò)度增長(zhǎng)引起人們的警惕。1975年和1987年袋獾數(shù)量先后兩次下降,不過(guò)隨后都繼續(xù)保持回升。這種周期性數(shù)量波動(dòng)在野生動(dòng)物種群中很常見(jiàn),人們認(rèn)為“塔斯馬尼亞惡魔”一直在茁壯成長(zhǎng)。
事情在1996年發(fā)生轉(zhuǎn)變,種群中爆發(fā)的面部腫瘤開(kāi)始嚴(yán)重影響袋獾數(shù)量。這種面部傳染病最初被認(rèn)為是由病毒引起,之后發(fā)現(xiàn)它是非病毒性的傳染性寄生性腫瘤。
眾所周知,癌癥一般不會(huì)傳染,但袋獾面部腫瘤病卻可以在袋獾之間傳播。這種罕見(jiàn)的傳染性癌癥死亡率達(dá)到100%,而袋獾啊高度社會(huì)化且性情兇猛,和其卡通形象相去甚遠(yuǎn),其兇猛的習(xí)性導(dǎo)致的打斗和相互撕咬協(xié)助了這種疾病的傳播。在接下來(lái)的10年中,這一疾病使塔斯馬尼亞州的野生袋獾數(shù)量大大減少。
(袋獾面部腫瘤病從口部開(kāi)始蔓延至全身。受感染的袋獾因無(wú)法進(jìn)食而死亡。)
(袋獾對(duì)這種癌癥非常易感。自1996年以來(lái),袋獾的數(shù)量足足下降了80%,幾乎所有的數(shù)目減少都可以歸因于這種疾病造成的死亡。)
(據(jù)估計(jì),如果面部腫瘤再照此發(fā)展下去,“塔斯馬尼亞惡魔”將在25年內(nèi)滅絕。)
為什么袋獾會(huì)對(duì)這種極其罕見(jiàn)的癌癥如此敏感呢?
如果袋獾會(huì)說(shuō)話,它們一定同人類一樣“談癌色變”。癌癥是1941年受保護(hù)以來(lái)造成袋獾非正常死亡的主要原因。
生物學(xué)家對(duì)此給出了簡(jiǎn)單明了的解答:這種動(dòng)物身上I型和II型MHC基因的多樣性太低了。
過(guò)小的種群規(guī)模使得袋獾的遺傳多樣性很低。在歐洲人殖民澳洲之前,包括袋獾在內(nèi)的有袋動(dòng)物在澳洲隨處可見(jiàn),在殖民者到達(dá)后不久,澳洲大陸上的許多大型有袋動(dòng)物迅速絕跡,如今只能在偏居一隅的塔斯馬尼亞島覓得袋獾蹤跡。
袋獾在一萬(wàn)年前經(jīng)歷了極端的遺傳瓶頸效應(yīng),整個(gè)種群幸存的數(shù)量可能只有500只。歐洲人抵達(dá)澳洲之后,由于極端的圍捕,袋獾生存瓶頸變得更加嚴(yán)峻。并且由于MHC基因多樣性隨著種群數(shù)量減少而變低,傳染病亦時(shí)常爆發(fā)。人們認(rèn)為二十世紀(jì)上半葉袋獾數(shù)目的兩次減少便是傳染病肆虐的結(jié)果。
40年前人們擔(dān)心袋獾數(shù)目太多,50年后人們擔(dān)心它們可能會(huì)滅絕。
這一切的罪魁禍?zhǔn)拙褪墙H繁殖——一萬(wàn)年前是自然原因逼迫,近代則是人類的迫害和棲息地分裂讓它們只能小種群近親繁殖。
袋獾的故事應(yīng)該成為一個(gè)警告。提醒我們一個(gè)物種單單在數(shù)量上增長(zhǎng)并不意味著一切都好。我們還要注意到MHC基因的多樣性。
許多瀕危物種都面臨和袋獾一樣的難題。生活在非洲與西亞的獵豹近親繁殖也很嚴(yán)重,只不過(guò)到目前為止尚未出現(xiàn)威脅其生存的大型疾病。然而這并不意味著它不會(huì)發(fā)生,反而是它很容易發(fā)生。
由此觀之,那些人類成功拯救瀕危物種的例子也變得不那么成功。
美國(guó)人曾為成功恢復(fù)北象海豹數(shù)量感到欣慰。20世紀(jì)初全球僅剩下100多只北象海豹。墨西哥政府率先開(kāi)始設(shè)立保護(hù)區(qū),美國(guó)也很快跟進(jìn)施以援手。最終人類努力讓北象海豹數(shù)量超過(guò)了10萬(wàn)。采用后宮式意味著只有少數(shù)雄性海豹在每一代中產(chǎn)生后代。若海豹種群不是那么集中,情況不會(huì)那么糟糕。
這些動(dòng)物尚未出現(xiàn)嚴(yán)重的疾病,但是它們時(shí)刻生活在疾病的威脅里。
正如袋獾的例子,一個(gè)物種的數(shù)量有所增加,并不意味著它不“易?!薄?shù)量之外,遺傳基因的多樣性也至關(guān)重要,特別是MHC基因。
(圖為I型MHC分子結(jié)構(gòu)。主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex,MHC)是存在于大部分脊椎動(dòng)物基因組中的一個(gè)基因家族,與免疫系統(tǒng)密切相關(guān)。)
不幸的是,許多野生動(dòng)物保護(hù)案例都可能在重蹈袋獾的覆轍。遺傳瓶頸篩選之后的小部分幸存?zhèn)€體能夠在數(shù)量上重新壯大,但有限的遺傳多樣性讓它們難以通過(guò)疾病的考驗(yàn)。
(圖為以彈珠模擬的中種群瓶頸效應(yīng)。經(jīng)過(guò)“瓶頸”后,藍(lán)色彈珠占到多數(shù)?;蚨鄻有栽降?,種群對(duì)疾病反應(yīng)能力越低。)
這就是為何自然環(huán)境保護(hù)主義者如此關(guān)心野生種群和動(dòng)物園育種計(jì)劃的遺傳多樣性。遺傳多樣性對(duì)瀕危物種完全恢復(fù)至關(guān)重要。否則,即便在數(shù)量上恢復(fù)了,它們?nèi)匀皇谴嗳酢耙孜!钡摹?/p>
而如果這些動(dòng)物還處在“易?!睜顟B(tài),我們又怎能說(shuō)它們已完全恢復(fù)呢?曾經(jīng)生龍活虎的“塔斯馬尼亞惡魔”危在旦夕,加州禿鷹、佛羅里達(dá)山獅和中國(guó)大熊貓也正面臨同樣的考驗(yàn)。
生靈的自救:袋獾可能已經(jīng)在4代至6代的短時(shí)間內(nèi),快速進(jìn)化出了對(duì)面部腫瘤病的抵抗力
故事回到袋獾身上。2006年,科學(xué)家查看袋獾的癌細(xì)胞染色體,發(fā)現(xiàn)這種癌癥通過(guò)袋獾之間的撕咬可以傳染,因此預(yù)測(cè)這個(gè)種群將會(huì)很快滅絕。但至今,仍有部分袋獾存活,科學(xué)家推斷,袋獾已經(jīng)演化出了對(duì)一種被稱為袋獾面部腫瘤病的侵襲性癌癥的抵抗力。
為了應(yīng)證推斷,來(lái)自美國(guó)、澳大利亞等國(guó)的研究人員對(duì)袋獾進(jìn)行了基因測(cè)序,并將結(jié)果與袋獾面部腫瘤病出現(xiàn)前的袋獾的基因序列進(jìn)行比較。結(jié)果表明,目前生活的袋獾有七個(gè)基因發(fā)生了變異,其中五個(gè)與癌癥或者免疫系統(tǒng)有關(guān)。研究人員推測(cè),這些基因突變很可能幫助袋獾更好地抵御袋獾面部腫瘤病。
據(jù)此,科學(xué)家依據(jù)進(jìn)化論認(rèn)為,袋獾面部腫瘤病的出現(xiàn)和流行很可能帶來(lái)了新的選擇壓力,從而使得由于基因突變而能夠更好地抵抗袋獾面部腫瘤病的袋獾個(gè)體具有明顯的生存優(yōu)勢(shì)。雖然從進(jìn)化論的角度來(lái)說(shuō)這些基因突變的出現(xiàn)并不意外,研究人員還是驚訝于它們出現(xiàn)的如此之快:從袋獾面部腫瘤病出現(xiàn)至今,生活在塔斯馬尼亞的袋獾只繁衍了4-6代。
袋獾未來(lái)可能會(huì)拯救人類,它的奶是抵抗超級(jí)細(xì)菌的關(guān)鍵
同期,澳洲科學(xué)家發(fā)現(xiàn),袋獾的奶(又被成為“魔鬼牛乳”)里所含的肽,可以殺死例如金黃色葡萄球菌等致命的細(xì)菌。魔鬼牛乳中的肽來(lái)自于一種稱為“毒蕈鹼”的抗菌家族,是一種天然抗生素。悉尼大學(xué)的研究人員掃描袋獾的基因組后發(fā)現(xiàn)了6種天然的抗菌肽,在將之提煉出來(lái)、人工復(fù)制而用于實(shí)驗(yàn)中后發(fā)現(xiàn),該物質(zhì)殺死了幾個(gè)目前已知對(duì)人類極為致命的病毒。
有鑒于有袋類的幼體通常在妊娠 21 天后仍然發(fā)育不全,科學(xué)家自然會(huì)認(rèn)為母乳應(yīng)能讓免疫系統(tǒng)更為健全;但他們?cè)纫矊?duì)于發(fā)現(xiàn)其中的奧秘不帶期待。然而在實(shí)驗(yàn)中,這些物質(zhì)殺死了金黃色葡萄球菌。金黃色葡萄球菌出現(xiàn)于大約 30% 的人類鼻子及皮膚上,正常時(shí)無(wú)害,但若透過(guò)傷口進(jìn)入了血液系統(tǒng),將有致命的危險(xiǎn)。
臨床推斷認(rèn)為,超級(jí)細(xì)菌對(duì)人類的殺傷力將大于癌癥,并在一年內(nèi)造成100萬(wàn)人以上的死亡。
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