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《Science》封面:太出人意料,基因变异反而利于物种生存!那么人类呢?

2020-11-30 13:39:55      点击:

从 1997 年到 2014 年,美国鱼类和野生动物管理局将 9100 多只莫哈韦沙漠乌龟转移到 100 平方公里的大规模迁移地点,加入了已经生活在那里的近 1500 只沙漠龟。这些新来的乌龟中有许多是被遗弃的宠物,或是因为发展而流离失所。

传统观点认为,来自最靠近转移点的地区的乌龟会表现最好。但是加州大学洛杉矶分校发表在《Science》的一项最新大规模基因组学研究,并没有发现乌龟的起源地和它们生存的机会之间的联系。然而,它确实发现了一个更好的预测因素。

这项研究的通讯作者、加州大学洛杉矶分校的保护生态学家 Brad Shaffer 说,拥有大量遗传变异的乌龟在迁移后更容易存活。像大多数有机体一样,乌龟的整个基因组有两个拷贝,每一个都有一个拷贝。这些拷贝之间的差异越大,生物体的杂合度就越高。

研究人员比较了迁移到这个地点后在同一时间段内生存或死亡的迁移龟。他们发现幸存者的杂合度平均比死亡的高 23%。简单地说,遗传变异越多的乌龟存活率就越高。

“它与我们从其他易位研究中所知道的情况背道而驰,但大量的基因变异是乌龟生存或死亡的最佳预测指标,” 加州大学洛杉矶分校克莱茨分校保护科学中心主任、生态学和进化生物学教授 Shaffer 说。“为了应对气候变化的影响,迁移濒危动植物越来越有必要,这给我们提供了一个提高生存率的新工具。”

该研究的主要作者、前加州大学洛杉矶分校博士后学者 Peter Scott 说:“尽管这项研究很好地支持了杂合子与存活率之间的关系,但尚不清楚为什么更大的遗传变异与存活率有关。”

Scott 说:“潜在地,杂合度较高的个体具有更大的基因组灵活性” 与那些只有两个完全相同的基因拷贝的个体相比,变异性更大的乌龟更有可能拥有一个在压力或新环境中工作得非常好的基因拷贝。”

“通常情况下,重新安置动植物的成功机会非常渺茫,” 他说。“我们想了解原因,并利用这种理解来提高生存率。”

多年来,那些被当作宠物抛弃的乌龟,或是从拉斯维加斯郊区的开发区和沙漠中的太阳能农场等地移走的乌龟,都被交给了美国鱼类和野生动物管理局(U.S.Fish and Wildlife Service)。

该机构采集了血液样本以筛查疾病,并在将它们投放到伊凡帕山谷遗址之前对每只动物做了标记,这使得在随后的调查中可以追踪到这些动物。加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究人员对从 79 只被释放到该地点并在 2015 年被认为还活着的乌龟的血液样本进行了测序,并从另外 87 只被释放到该地点后死亡的乌龟中提取了血样。

虽然大规模易位位点提供了一个有趣的数据集,但它与对照实验不一样。需要更多的研究来理解为什么更多的杂合子乌龟有更高的生存概率,以及确切地说,遗传变异的增加在多大程度上提高了乌龟的存活几率。

原文检索:Individual heterozygosity predicts translocation success in threatened desert tortoises

来源: 生物通 / 作者: 伍松