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能扭轉的生殖器:螺殼左旋的蝸牛和正常蝸牛交配

2022-01-14由 太平洋電腦網 發表于 漁業

腹足動物怎麼生殖

據國外媒體報道,扁蝸牛科(Bradybaenidae)的真厚螺屬(Euhadra)蝸牛是一類主要分佈在日本的陸生蝸牛,其中有些物種有時會出現具有“左旋”螺殼的個體,而絕大多數腹足類物種的螺殼是“右旋”的。這些左旋的真厚螺屬蝸牛或許應該被視為一個單獨的物種。一項新研究顯示,它們也具有與正常蝸牛交配的能力。

與普通的蝸牛相比,“左撇子”蝸牛更令科學家感興趣,因為它們的生殖器位於頭部的另外一側,正常的“面對面”交配方式對它們來說難度很大,甚至應該是不可能的。然而,新研究指出,兩隻螺殼旋轉方向相反的蝸牛能夠透過扭轉生殖器的方式克服障礙,實現面對面交配。

能扭轉的生殖器:螺殼左旋的蝸牛和正常蝸牛交配

兩種蝸牛,螺殼左旋的E。 quaesita和螺殼右旋的E。 peliomphala正在交配。這兩個物種之間的交配可能不會產生可育後代,但表明了左旋和右旋的蝸牛也能進行交配。

能扭轉的生殖器:螺殼左旋的蝸牛和正常蝸牛交配

對螺殼左旋的蝸牛Jeremy來說,追求愛情的路程並不平坦。它的這種遺傳異常出現機率只有百萬分之一。2017年10月,Jeremy去世。

許多年來,螺殼右旋的Euhadra aomoriensis和左旋的Euhadra quaesita被認為是兩種獨立的蝸牛,它們具有互成映象的解剖結構,因而被認為不可能發生交配。不過,英國諾丁漢大學和日本東北大學的研究者發現,這兩種蝸牛有時能把生殖器扭轉到一個合適的姿勢,從而進行正常的面對面交配。研究人員還分析了兩種蝸牛的基因組,揭示了它們的共同祖先和遺傳相似性。

“我們驚訝地發現,不同螺旋方向的真厚螺屬蝸牛有時能進行交配。出乎我們意料的是,它們的DNA裡也隱藏著證據。之前我們認為映象蝸牛個體之間不可能發生面對面交配,”論文第一作者、諾丁漢大學研究者安格斯·戴維森(Angus Davison)說,“我們的研究顯示,儘管交配——以及基因的流動——在這兩類蝸牛之間很罕見,但發生的頻率已經足夠高,它們應該被認為是單一的物種。事實表明,交配問題其實主要是行為學上的,需要生殖器的扭轉,而不是物理學上的不匹配。”

“來自日本博物學者的報告讓我們非常驚訝,他們描述了左旋和右旋蝸牛之間的交配行為。不過,在生物演化中,即使罕見的事件也可能對基因產生相當巨大的影響。”合作科學家、日本東北大學的Satoshi Chiba教授說,“通常情況下,蝸牛有時可以根據螺殼的旋轉方向劃分為單獨的物種,因此這項工作對其他蝸牛物種的分類有所啟示。”

戴維森博士說:“正如以往研究所揭示的,造就映象蝸牛的同一組基因,也與其他動物——包括人類——身體上出現映象結構有關。未來對蝸牛自然分化的進一步研究將使我們有機會了解器官在身體裡如何放置,以及這一過程為什麼有時會出錯。”

能扭轉的生殖器:螺殼左旋的蝸牛和正常蝸牛交配

罕見的螺殼左旋蝸牛有時能把生殖器扭轉到一個合適的姿勢,從而進行正常的面對面交配。

能扭轉的生殖器:螺殼左旋的蝸牛和正常蝸牛交配

安格斯·戴維森博士是英國諾丁漢大學生命科學學院的教授,對螺殼左旋的蝸牛進行了多年研究。

真厚螺屬蝸牛的“手性”倒轉為科學家研究兩個物種從同一個祖先演化而來的可能性提供了絕佳機會。在此之前,有兩項獨立進行的研究利用線粒體DNA對兩類蝸牛的演化歷史和遺傳關係進行了研究,但得出了非常不同的結論。

在新研究中,科學家利用軟體動物專家網路和日本相關人士的幫助,對兩類蝸牛之間可能的交配行為進行研究,觀察到了5個例項。研究者還利用先進的DNA掃描技術對兩類蝸牛的DNA進行分析,揭示了二者之間的基因交流情況。接下來,研究人員希望用同樣的方法鑑別出導致蝸牛出現映象現象的基因,這或許能幫助我們瞭解其他動物中的同類現象。

戴維森對左旋變異蝸牛的研究還曾經登上過國際新聞的版面,當時他發起了一場為“左撇子”蝸牛Jeremy尋找配偶的運動,希望找到一隻同樣左旋的蝸牛與之交配,從而獲得能夠用來研究這一罕見遺傳現象的後代。

能扭轉的生殖器:螺殼左旋的蝸牛和正常蝸牛交配

安格斯·戴維森博士在社交網路上分享了這張螺殼左旋蝸牛和右旋蝸牛交配的圖片

這場運動的結果還算成功,只不過Jeremy沒有收穫“愛情”,而是那兩隻被選中的蝸牛結合了,併產下了後代。傑雷米在不久前死去,而它離世之前曾與一隻名為“Tomeu”的蝸牛交配併產下了後代。這些小蝸牛將在諾丁漢大學接受科學家的研究。

Tomeu目前已經被英國桑格研究院(Sanger Institute)選中參與“25 Genomes”專案,這或許將幫助科學家描繪出左旋蝸牛的DNA藍圖,從而找出導致這一奇特現象的原因。