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在澳洲東南部的塔斯馬尼亞島上生活著(zhù)一群袋獾。由于兇惡的面相和食腐的習性,它們被人們稱(chēng)為“塔斯馬尼亞惡魔”(Tasmanian Devil)。二十年前那時(shí),它們的日子還算不錯。
(兩只“塔斯馬尼亞惡魔”,其中一只沒(méi)有任何白色斑紋。約16%袋獾都沒(méi)有斑紋。圖/Willis Lim)
彼時(shí),這種動(dòng)物的數量剛剛從四十年代之前的屠殺迫害中恢復。當初袋獾被認為對農場(chǎng)綿羊造成威脅,從大約1830年到1936年的一百年間,它們被大量捕殺。島上一度出現賞金獵殺袋獾的活動(dòng),使得該物種數量大大減少。
當最后一只袋狼在1936年死去,人們開(kāi)始認識到自己對這些有袋動(dòng)物的傷害。此時(shí)袋獾的數量也已不多,1941年袋獾被正式公告為保育類(lèi)動(dòng)物。保護袋獾的法律生效。對它們的狩獵行為終于停止,其數量也逐漸回升。
(袋獾是名副其實(shí)的“晝伏”動(dòng)物──它們不在日間出動(dòng)覓食,但卻喜歡在太陽(yáng)下休息。這只袋獾的左眼旁邊有打斗過(guò)的傷痕。圖/Wayne McLean)
從1941年到1960年代,免除了遭人類(lèi)屠殺的威脅,袋獾數量開(kāi)始回升。雖然在威脅到羊群時(shí)還是偶爾會(huì )被投毒或獵殺,但袋獾終究是受到了官方的保護。
到了20世紀70年代,袋獾數量的過(guò)度增長(cháng)引起人們的警惕。1975年和1987年袋獾數量先后兩次下降,不過(guò)隨后都繼續保持回升。這種周期性數量波動(dòng)在野生動(dòng)物種群中很常見(jiàn),人們認為“塔斯馬尼亞惡魔”一直在茁壯成長(cháng)。
事情在1996年發(fā)生轉變,種群中爆發(fā)的面部腫瘤開(kāi)始嚴重影響袋獾數量。這種面部傳染病最初被認為是由病毒引起,之后發(fā)現它是非病毒性的傳染性寄生性腫瘤。
眾所周知,癌癥一般不會(huì )傳染,但袋獾面部腫瘤病卻可以在袋獾之間傳播。這種罕見(jiàn)的傳染性癌癥死亡率達到100%,而袋獾啊高度社會(huì )化且性情兇猛,和其卡通形象相去甚遠,其兇猛的習性導致的打斗和相互撕咬協(xié)助了這種疾病的傳播。在接下來(lái)的10年中,這一疾病使塔斯馬尼亞州的野生袋獾數量大大減少。
(袋獾面部腫瘤病從口部開(kāi)始蔓延至全身。受感染的袋獾因無(wú)法進(jìn)食而死亡。)
(袋獾對這種癌癥非常易感。自1996年以來(lái),袋獾的數量足足下降了80%,幾乎所有的數目減少都可以歸因于這種疾病造成的死亡。)

(據估計,如果面部腫瘤再照此發(fā)展下去,“塔斯馬尼亞惡魔”將在25年內滅絕。)

為什么袋獾會(huì )對這種極其罕見(jiàn)的癌癥如此敏感呢?
如果袋獾會(huì )說(shuō)話(huà),它們一定同人類(lèi)一樣“談癌色變”。癌癥是1941年受保護以來(lái)造成袋獾非正常死亡的主要原因。
生物學(xué)家對此給出了簡(jiǎn)單明了的解答:這種動(dòng)物身上I型和II型MHC基因的多樣性太低了。
過(guò)小的種群規模使得袋獾的遺傳多樣性很低。在歐洲人殖民澳洲之前,包括袋獾在內的有袋動(dòng)物在澳洲隨處可見(jiàn),在殖民者到達后不久,澳洲大陸上的許多大型有袋動(dòng)物迅速絕跡,如今只能在偏居一隅的塔斯馬尼亞島覓得袋獾蹤跡。
袋獾在一萬(wàn)年前經(jīng)歷了極端的遺傳瓶頸效應,整個(gè)種群幸存的數量可能只有500只。歐洲人抵達澳洲之后,由于極端的圍捕,袋獾生存瓶頸變得更加嚴峻。并且由于MHC基因多樣性隨著(zhù)種群數量減少而變低,傳染病亦時(shí)常爆發(fā)。人們認為二十世紀上半葉袋獾數目的兩次減少便是傳染病肆虐的結果。
40年前人們擔心袋獾數目太多,50年后人們擔心它們可能會(huì )滅絕。
這一切的罪魁禍首就是近親繁殖——一萬(wàn)年前是自然原因逼迫,近代則是人類(lèi)的迫害和棲息地分裂讓它們只能小種群近親繁殖。
袋獾的故事應該成為一個(gè)警告。提醒我們一個(gè)物種單單在數量上增長(cháng)并不意味著(zhù)一切都好。我們還要注意到MHC基因的多樣性。
許多瀕危物種都面臨和袋獾一樣的難題。生活在非洲與西亞的獵豹近親繁殖也很?chē)乐?,只不過(guò)到目前為止尚未出現威脅其生存的大型疾病。然而這并不意味著(zhù)它不會(huì )發(fā)生,反而是它很容易發(fā)生。
由此觀(guān)之,那些人類(lèi)成功拯救瀕危物種的例子也變得不那么成功。
美國人曾為成功恢復北象海豹數量感到欣慰。20世紀初全球僅剩下100多只北象海豹。墨西哥政府率先開(kāi)始設立保護區,美國也很快跟進(jìn)施以援手。最終人類(lèi)努力讓北象海豹數量超過(guò)了10萬(wàn)。采用后宮式意味著(zhù)只有少數雄性海豹在每一代中產(chǎn)生后代。若海豹種群不是那么集中,情況不會(huì )那么糟糕。
這些動(dòng)物尚未出現嚴重的疾病,但是它們時(shí)刻生活在疾病的威脅里。
正如袋獾的例子,一個(gè)物種的數量有所增加,并不意味著(zhù)它不“易?!?。數量之外,遺傳基因的多樣性也至關(guān)重要,特別是MHC基因。

(圖為I型MHC分子結構。主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex,MHC)是存在于大部分脊椎動(dòng)物基因組中的一個(gè)基因家族,與免疫系統密切相關(guān)。)
不幸的是,許多野生動(dòng)物保護案例都可能在重蹈袋獾的覆轍。遺傳瓶頸篩選之后的小部分幸存個(gè)體能夠在數量上重新壯大,但有限的遺傳多樣性讓它們難以通過(guò)疾病的考驗。

(圖為以彈珠模擬的中種群瓶頸效應。經(jīng)過(guò)“瓶頸”后,藍色彈珠占到多數?;蚨鄻有栽降?,種群對疾病反應能力越低。)
這就是為何自然環(huán)境保護主義者如此關(guān)心野生種群和動(dòng)物園育種計劃的遺傳多樣性。遺傳多樣性對瀕危物種完全恢復至關(guān)重要。否則,即便在數量上恢復了,它們仍然是脆弱“易?!钡?。
而如果這些動(dòng)物還處在“易?!睜顟B(tài),我們又怎能說(shuō)它們已完全恢復呢?曾經(jīng)生龍活虎的“塔斯馬尼亞惡魔”危在旦夕,加州禿鷹、佛羅里達山獅和中國大熊貓也正面臨同樣的考驗。

生靈的自救:袋獾可能已經(jīng)在4代至6代的短時(shí)間內,快速進(jìn)化出了對面部腫瘤病的抵抗力
故事回到袋獾身上。2006年,科學(xué)家查看袋獾的癌細胞染色體,發(fā)現這種癌癥通過(guò)袋獾之間的撕咬可以傳染,因此預測這個(gè)種群將會(huì )很快滅絕。但至今,仍有部分袋獾存活,科學(xué)家推斷,袋獾已經(jīng)演化出了對一種被稱(chēng)為袋獾面部腫瘤病的侵襲性癌癥的抵抗力。
為了應證推斷,來(lái)自美國、澳大利亞等國的研究人員對袋獾進(jìn)行了基因測序,并將結果與袋獾面部腫瘤病出現前的袋獾的基因序列進(jìn)行比較。結果表明,目前生活的袋獾有七個(gè)基因發(fā)生了變異,其中五個(gè)與癌癥或者免疫系統有關(guān)。研究人員推測,這些基因突變很可能幫助袋獾更好地抵御袋獾面部腫瘤病。
據此,科學(xué)家依據進(jìn)化論認為,袋獾面部腫瘤病的出現和流行很可能帶來(lái)了新的選擇壓力,從而使得由于基因突變而能夠更好地抵抗袋獾面部腫瘤病的袋獾個(gè)體具有明顯的生存優(yōu)勢。雖然從進(jìn)化論的角度來(lái)說(shuō)這些基因突變的出現并不意外,研究人員還是驚訝于它們出現的如此之快:從袋獾面部腫瘤病出現至今,生活在塔斯馬尼亞的袋獾只繁衍了4-6代。
袋獾未來(lái)可能會(huì )拯救人類(lèi),它的奶是抵抗超級細菌的關(guān)鍵
同期,澳洲科學(xué)家發(fā)現,袋獾的奶(又被成為“魔鬼牛乳”)里所含的肽,可以殺死例如金黃色葡萄球菌等致命的細菌。魔鬼牛乳中的肽來(lái)自于一種稱(chēng)為“毒蕈鹼”的抗菌家族,是一種天然抗生素。悉尼大學(xué)的研究人員掃描袋獾的基因組后發(fā)現了6種天然的抗菌肽,在將之提煉出來(lái)、人工復制而用于實(shí)驗中后發(fā)現,該物質(zhì)殺死了幾個(gè)目前已知對人類(lèi)極為致命的病毒。
有鑒于有袋類(lèi)的幼體通常在妊娠 21 天后仍然發(fā)育不全,科學(xué)家自然會(huì )認為母乳應能讓免疫系統更為健全;但他們原先也對于發(fā)現其中的奧秘不帶期待。然而在實(shí)驗中,這些物質(zhì)殺死了金黃色葡萄球菌。金黃色葡萄球菌出現于大約 30% 的人類(lèi)鼻子及皮膚上,正常時(shí)無(wú)害,但若透過(guò)傷口進(jìn)入了血液系統,將有致命的危險。
臨床推斷認為,超級細菌對人類(lèi)的殺傷力將大于癌癥,并在一年內造成100萬(wàn)人以上的死亡。
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