在自然界中，大多數(shù)動(dòng)物需要“父母雙方”才能繁衍后代，但有一種蛇卻是個(gè)“例外”——它就是鉤盲蛇。全球所有的鉤盲蛇都是雌性，無需交配就能獨(dú)自生下后代！

最近，中國科學(xué)院成都生物研究所研究團(tuán)隊(duì)首次破譯了鉤盲蛇的基因組，揭開了這場進(jìn)化奇跡的奧秘。

▲鉤盲蛇

這種體長僅十幾厘米、形似蚯蚓的小蛇，就是鉤盲蛇，是世界上已知最小的蛇類之一，主要以螞蟻和白蟻為食，由于體型微小，且常通過花盆土壤被無意中傳播，因此也稱為“花盆蛇”。

鉤盲蛇有一門“絕技”叫作孤雌生殖，即全球所有的鉤盲蛇都是雌性，無需交配就能獨(dú)自生下后代。更特別的是，普通動(dòng)物通常只有兩套染色體，分別來自父母的精子和卵子的結(jié)合，而鉤盲蛇卻有三套完整的染色體。

那么鉤盲蛇是怎么得到“三套”基因的呢？中國科學(xué)院成都生物研究所研究發(fā)現(xiàn)，鉤盲蛇的祖先可能在4100萬年前經(jīng)歷了兩次跨物種“聯(lián)姻”，意外獲得了三套染色體，并通過染色體融合實(shí)現(xiàn)了基因組的穩(wěn)定傳遞。

▲鉤盲蛇亞基因組演化歷史

自然界中確實(shí)也存在一些類似的三倍體孤雌繁殖動(dòng)物，例如某些壁虎、鞭尾蜥，以及少數(shù)魚類和兩棲動(dòng)物等。不過，像鉤盲蛇這樣能夠長期穩(wěn)定以此方式繁衍，并傳播如此廣泛的物種（除南極洲之外在其他各大洲均有分布），仍屬鳳毛麟角。

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，一個(gè)純孤雌繁殖的脊椎動(dòng)物種群可能在幾萬代之內(nèi)就走向衰亡。然而，鉤盲蛇已經(jīng)在無性繁殖的道路上頑強(qiáng)地走了數(shù)千萬年。那么，鉤盲蛇是如何逃脫傳統(tǒng)進(jìn)化理論所說的“滅絕命運(yùn)”的呢？

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，鉤盲蛇三套染色體間存在天然兼容性，避免了多套基因“打架”。此外，在鉤盲蛇的卵巢細(xì)胞中，高度表達(dá)著各種DNA修復(fù)酶，這些“基因補(bǔ)丁大師”能夠及時(shí)修補(bǔ)傳代過程中DNA的損傷和復(fù)制錯(cuò)誤，使其后代基因組得以保持健康穩(wěn)定，不會(huì)因長期無性繁殖逐漸“劣化”而被淘汰出局。

該研究成果打破了關(guān)于“孤雌生殖動(dòng)物面臨進(jìn)化困境”的傳統(tǒng)認(rèn)知，有助于理解動(dòng)物多樣化生殖方式的起源，為探索其他類群的染色體演化歷史和物種多樣性保護(hù)提供了新思路。

來源：中央廣播電視總臺(tái)

責(zé)任編輯：曹旸