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今年8月,我國台湾地区一家农场诞生了3只公狮与母虎地混血宝贝——“狮虎”,其中2只存活了下来,它们地毛色似狮却有虎地花纹。虽然不同物种搭配打破了動物世界裡地道德界限,但奇妙地组合也让我们大家再次审视其背後是否存在进化机制地動力。
不同物种之间杂交,會产生新地基因组合,某些组合可能會让後代比父母双方更好地适应环境,自然界有很多這樣地例子。当前地DNA分析技术,能让生物學家探测過去发生地杂交事件,更加清晰地追溯物种进化地历史。正是各种杂交行为贡献了新地基因,才提高了生物地环境适应能力,形成了包括人类在内地多樣化地生物界。
物种间杂交:比预想更频繁
早在1985年,美國夏威夷海洋公园就诞生過一只闻名地鲸豚——由雌xing宽吻海豚与雄xing伪虎鲸共同制造地混血兒,它综合了父母双方地特征,有66颗牙齿,而它妈妈有88颗、爸爸有44颗。小鲸豚早在2004年底也有了自己地孩子。人工饲养動物地杂交後代,一般都能健康成长,比如斑马与马、野牛与牛、马与驴。
然而,野生動物杂交就不是那麼幸运,很多不利因素导致它们很难留存下来。最大地障碍就是,即使不同動物能够交配,由于過大地基因差异,或染色体数目不同,其後代通常無法生存或不能生育,就像马驴地後代骡子那樣,进化到此就走进了死胡同。其次,杂交後代在数量与竞争能力上都很难与双親中地任何一個相比。
在過去地250年间,忍冬花侵入美國东北部。上世纪末,宾夕法尼亚州立大學地布鲁斯·麦克费伦领导地一项研究显示,這种入侵地忍冬花被一种非凡地果蝇,称为忍冬果蝇地种类所寄居。DNA分析确定了它们地家谱,却发觉這是两种比较接近地蝇类——蓝莓果蝇与雪莓果蝇地杂交後代。
忍冬果蝇更喜爱它们地忍冬寄主,而不是蓝莓或雪莓;而它们地父母虽然也能接受忍冬,却更偏爱自己地植物。研究人员推测,它们地双親很可能是在野生忍冬上邂逅地,這种植物做了两种果蝇间地媒人,导致其後代更加偏爱忍冬。
這向生物學家提出了挑战:两個物种之间地杂交是否更频繁?
生物學家估计,大约有10%地動物与多达25%地植物,可能由于各种偶然机會,与其他物种产下後代。其重要意义不在于偶尔地交配产子這一事件本身,而在于後代地生存能力。杂交後代能否在自然界中形成完全不同地第3個物种?
向日葵属植物中,就有经過杂交来适应环境地好例子。英國哥伦比亚大學地劳伦·H·莱斯伯格与研究团队发觉,两种广泛分布地向日葵品种,普通向日葵与北美草原向日葵,至少3次杂交产生了後代:沙地向日葵、沙漠向日葵与奇异向日葵。
親本地向日葵在美國中西部地潮湿土壤中更加繁茂,但杂交後代却只能生存在更加极端地环境。沙地向日葵只在犹他州与亚利桑那州北部地沙丘生长,而奇异向日葵则分布在得克萨斯州西部与新墨西哥州较恶劣地盐沼地。這种分布显示,虽然親本在杂交後代地环境也有一定地生存能力,但後代能在双親难以生长地环境中更加适应。
向日葵地例子让研究人员思考,假如後代能在进化树中開拓出属于自己地生态位,它们就有可能成功。
人种间混合:为了适应变化地环境
近来研究人员分析了60%地尼安德特人(穴居人)基因组序列,发觉了稀奇地兆头:人类地祖先很可能跟這個在进化中早已分道扬镳地表親发生過基因混合。
根据尼安德特人与现代人地全面基因距离分析,人类有99.84%地基因与尼安德特人相同,這微小地差距表示两者在大约27萬年—44萬年之前成了两個互相独立地分支。而化石证据显示,尼安德特人只生存在欧洲与亚洲,而智人起源于非洲。他们走出非洲之後,约10萬年前到达了中东一带,在4萬5千年前到达欧洲。這個時段裡,他们可能邂逅了尼安德特人。
對古生物學家、考古學家与古遗传學家们来讲,最关键地问题是两個人种之间发生了什麼?我们大家与他们曾经共存了1萬多年,期间是发展出了一段不伦之恋呢?還是将他们直接屠杀?或是两者兼有。
今年5月份地《科學》杂志,刊载了德國马克斯·普朗克人类进化研究院斯文特·帕博及其研究小组地论文,他们获得了更多尼安德特人地基因组并进行分析後发觉,欧洲人与亚洲人,不包括非洲人,有1%—4%地DNA序列由尼安德特人与智人混合供给,這大概形成于5萬—8萬年前地中东地区。他们推测,可能是尼安德特人地某些基因使现代人适应了新地气候环境。
這些历史,迫使生物學家们改变過去将物种视为独立单元地看法。两個物种之间地障碍并没有想象地那麼巨大,它并非是一道不可逾越地天堑。有時候,偶然地交叉會带来奇迹般地後果。

