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《Science》封面:太出人意料,基因變異反而利于物種生存!那么人類呢?

2020-11-30 13:39:55      點擊:

從 1997 年到 2014 年,美國魚類和野生動物管理局將 9100 多只莫哈韋沙漠烏龜轉移到 100 平方公里的大規模遷移地點,加入了已經生活在那里的近 1500 只沙漠龜。這些新來的烏龜中有許多是被遺棄的寵物,或是因為發展而流離失所。

傳統觀點認為,來自最靠近轉移點的地區的烏龜會表現最好。但是加州大學洛杉磯分校發表在《Science》的一項最新大規模基因組學研究,并沒有發現烏龜的起源地和它們生存的機會之間的聯系。然而,它確實發現了一個更好的預測因素。

這項研究的通訊作者、加州大學洛杉磯分校的保護生態學家 Brad Shaffer 說,擁有大量遺傳變異的烏龜在遷移后更容易存活。像大多數有機體一樣,烏龜的整個基因組有兩個拷貝,每一個都有一個拷貝。這些拷貝之間的差異越大,生物體的雜合度就越高。

研究人員比較了遷移到這個地點后在同一時間段內生存或死亡的遷移龜。他們發現幸存者的雜合度平均比死亡的高 23%。簡單地說,遺傳變異越多的烏龜存活率就越高。

“它與我們從其他易位研究中所知道的情況背道而馳,但大量的基因變異是烏龜生存或死亡的最佳預測指標,” 加州大學洛杉磯分校克萊茨分校保護科學中心主任、生態學和進化生物學教授 Shaffer 說。“為了應對氣候變化的影響,遷移瀕危動植物越來越有必要,這給我們提供了一個提高生存率的新工具。”

該研究的主要作者、前加州大學洛杉磯分校博士后學者 Peter Scott 說:“盡管這項研究很好地支持了雜合子與存活率之間的關系,但尚不清楚為什么更大的遺傳變異與存活率有關。”

Scott 說:“潛在地,雜合度較高的個體具有更大的基因組靈活性” 與那些只有兩個完全相同的基因拷貝的個體相比,變異性更大的烏龜更有可能擁有一個在壓力或新環境中工作得非常好的基因拷貝。”

“通常情況下,重新安置動植物的成功機會非常渺茫,” 他說。“我們想了解原因,并利用這種理解來提高生存率。”

多年來,那些被當作寵物拋棄的烏龜,或是從拉斯維加斯郊區的開發區和沙漠中的太陽能農場等地移走的烏龜,都被交給了美國魚類和野生動物管理局(U.S.Fish and Wildlife Service)。

該機構采集了血液樣本以篩查疾病,并在將它們投放到伊凡帕山谷遺址之前對每只動物做了標記,這使得在隨后的調查中可以追蹤到這些動物。加州大學洛杉磯分校(UCLA)的研究人員對從 79 只被釋放到該地點并在 2015 年被認為還活著的烏龜的血液樣本進行了測序,并從另外 87 只被釋放到該地點后死亡的烏龜中提取了血樣。

雖然大規模易位位點提供了一個有趣的數據集,但它與對照實驗不一樣。需要更多的研究來理解為什么更多的雜合子烏龜有更高的生存概率,以及確切地說,遺傳變異的增加在多大程度上提高了烏龜的存活幾率。

原文檢索:Individual heterozygosity predicts translocation success in threatened desert tortoises

來源: 生物通 / 作者: 伍松