複製蝦大軍入侵 德國排出基因組序列

本文授權轉載自地球圖輯隊

25年前,德國還看不到龍紋螯蝦的身影,25年後,龍紋螯蝦已經攻佔了德國各大湖泊,還擴散到了位於東亞的日本和非洲的馬達加斯加。而牠們這麼生生不息有個最大的秘密......

圖為近日在德國生物界受到矚目的龍紋螯蝦,25年前當地還看不到牠的身影。 Photo: Shrimp-Tank.com

研究對象  隨便抓都上百隻

過去五年,德國癌症研究中心生物學家萊科(Frank Lyko)都在研究龍紋螯蝦(marbled crayfish),想辦法排出龍紋螯蝦的基因組序列。對他來說,要找到研究對象一點也不難,只要到鄰近的湖泊抓一下,馬上就能入手成堆的龍紋螯蝦。

萊科博士說:「有一次非常驚人,我們(研究團隊)三個人在一個小時內抓了 150隻龍紋螯蝦,而且用手就抓得到。」

常見卻神秘  不得了的龍紋螯蝦

有了豐富的研究對象,萊科博士的團隊在日前發表了一份研究,證明龍紋螯蝦雖然常見,不過對科學而言卻是個既神秘和不得了的物種。

受不了龍紋螯蝦生不停的水族館老闆開始將龍紋螯蝦分送給朋友,這也是造成德國生態圈被入侵的開始。 Photo: Josh More

孤雌生殖  從一隻到上百隻  

沒人知道龍紋螯蝦的起源,不過根據萊科博士的調查,一名德國水族館的老闆在 1995年從美國寵物商人手上買了一袋「德州螯蝦」後放到水族箱裡養,不久後就發現水族箱被增生的螯蝦大軍給塞爆,一隻螯蝦一次可以產下上百顆卵,而且每一隻螯蝦都是母的,和牠們的母親一模一樣,這個過程被稱為「孤雌生殖」(parthenogenesis)。

小補充:不需要爸爸的「孤雌生殖」

根據科學Online的資料,孤雌生殖 (parthenogenesis)一詞來自希臘文,原意為「virgin birth」處女生殖,是無性生殖的一種,又稱為單性生殖。

孤雌生殖是指卵不需要受精,便能發育成個體。單倍體的子代發育為可以不經減數分裂產生卵或精子,而直接成為成體。

受不了只好分送

隨後,受不了的水族館老闆開始把龍紋螯蝦送給朋友,不久龍紋螯蝦就出現在德國各大寵物水族館還有其他地方,吸引了研究人員的注意。

龍紋螯蝦非常會繁殖,透過無性生殖,一年後一隻可以變成上百隻。 Photo: Tom Allgood‎

真的在複製自己

2003年,生物學家正式為龍紋螯蝦命名為marbled crayfish和Marmorkreb(德文),並且確認龍紋螯蝦真的在複製自己。

從一隻到好幾百隻

在 2013年,萊科博士決定挑戰過去沒人做過的事:找出龍紋螯蝦的基因組序列。在那個時候,龍紋螯蝦早已不是水族館中受歡迎的動物,而是對生態造成嚴重影響的入侵者。

萊科博士說:「人們一開始養了一隻龍紋螯蝦,一年後就發現牠們變成了好幾百隻。」

現在,遠在東非的馬達加斯加也看得到龍紋螯蝦的身影。 Photo: sandy marie

「複製蝦大軍入侵中」

德州大河谷大學甲殼動物研究人員福克斯(Zen Faulkes)說:「每一隻龍紋螯蝦都可以繁殖,每一隻都可以子孫滿堂。

日本、馬達加斯加都看得到

福克斯手上有一份地圖,標出龍紋螯蝦入侵的地點,現在除了在德國、義大利、斯洛維尼亞、瑞典的野外看得到龍紋螯蝦,日本和馬達加斯加也看得到。

我們正在被一群複製蝦大軍入侵中。~甲殼動物研究人員 福克斯

成功找到基因序列

現在,萊科博士也成功找到基因組序列,希望這項發現能進一步解開生物界的「孤雌生殖」之謎。

圖為一隻悠游在海中的豹紋鯊,牠和龍紋螯蝦一樣,都可以行孤雌生殖。 Photo: National Wildlife Association

萬中選一  孤雌生殖活不久

目前全球每一萬個物種中,大約有一個可以行無性生殖,許多研究都指出孤雌生殖的物種非常罕見,因為牠們活不久。像是科摩多巨蜥(Komodo dragon)、天鵝絨蟲(velvet worms)、豹紋鯊(zebra sharks)和紐西蘭泥蝸(New Zealand mud snails)都可以行孤雌生殖,但研究人員第一次即時觀察到龍紋螯蝦的孤雌生殖。

「夢幻般的短期策略」

南阿肯色大學的研究人員塔克(Abraham E. Tucker)是孤雌生殖專家,他說:「孤雌生殖是一個夢幻般的短期策略。」這句話代表孤雌生殖的物種可以在很短的時間內留下大量的後代,然而在面對疾病上,有性生殖的動物可能比較有贏面。長遠來看,行孤雌生殖的龍紋螯蝦可能無法適應未來物競天擇的世界。

或許只能曇花一現

萊科博士說:「龍紋螯蝦或許只能活 10萬年,對我個人來說這是一段很長的時間,但從演化的角度來看,這只不過是曇花一現。」

 

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