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《当代生物学》:物种入侵可以产生“进化热区”

来源:网络资源 2009-09-02 10:50:26

[标签:生物 进化]

  当外来物种入侵一个新的地区的时候,它们常常是对生活在那里的其他动植物的重大威胁——人们对此已经有了很多了解。但是科学家在3月11日出版的《当代生物学》(Current Biology)杂志上报告说,如今他们证明了入侵物种除了具有破坏的倾向,它们还能够具有一种令人吃惊的“创造性”的一面。

  这组科学家发现,见于马提尼克岛的一种淡水螺入侵种群瘤拟黑螺(Melanoides tuberculata)拥有许多关键生活史特征的遗传变异,这些特征包括诸如繁殖力、幼体尺寸以及首次生殖的年龄。而这意味着它们拥有非常巨大的遗传变化的潜力。

  “科学家普遍相信,尽管入侵种群在生态方面取得了巨大的成功,由少数个体创立的种群缺乏重要特征的遗传变异性,”法国国立农业研究所植物健康与环境系(INRA – SPE)的Benoît Facon说。“如今,通过对一种淡水螺进行分析,我们记录下了关键生态特征的丰富遗传多样性可以在入侵种群中积累。”

  他们提供了进一步的证据证明这种螺的遗传多样性来源于来自亚洲不同原产地的螺的多次入侵。从此之后,由于在遗传上具有差别的移民螺相互交配,产生具有混合新特征的后代,那种多样性被放大了。事实上,他们说这种螺所表现出的遗传变异水平在迄今有记录的动物基本生活史特征变异中最高。

  “因此,尽管生物入侵可能是破坏性的,它们并不是遗传均一性的同义词,而且它们可能成为进化创造性的热点地区,” Facon说。

  瘤拟黑螺为研究入侵物种的适应潜力提供了一种“无比的机会”,这是由于它的混合的生殖系统,也就是说,这种螺既可以进行有性生殖,又可以无性生殖,后一种情况更普遍。因此,在一个种群中的许多个体是克隆,每一个克隆代表了一个具有独特外壳的“形态”(morph)。在马提尼克岛上,这组科学家发现7种这样的形态——其中有5种是外来的原始形态,另外两种是在该岛上通过有性杂交产生的。

  这种情况“为观察缓慢积累的遗传方差提供了机会,”这组科学家说,“这是由于引入的基因型即便是在与有性生殖产生的混合基因型共存的时候,它们也没有受到影响。”

  尽管瘤拟黑螺主要使用的无性生殖系统并非入侵物种的普遍特性,这组科学家说他们没有理由认为纯粹有性繁殖的入侵物种的多次入侵不会产生类似的特征多样性。

  “迄今为止,科学家和公众对生物入侵的理解还主要集中于它们的破坏性影响,包括从生态损失到陆地生态群的同质化威胁,以及普遍由少数获胜的基因型或者物种占据优势地位,” 他们说,“我们的研究为不断增长的证据增添了新的证据,证明了生物入侵也可能具有创造性并且可以把基因型或物种的原始生物组合汇集到一起,让它们成为进化和生态新颖性的热点地区。为了预测国际贸易和远距离传播增加造成的后果,未来的研究需要考虑生物入侵的两面。”

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