近亲繁殖能消除有害基因鸮鹦鹉能拯救濒危动物吗？

靠近亲繁殖清除有害基因 鸮鹦鹉的这招能救濒危动物吗

近亲繁殖有利于独特基因的延续，因为近亲繁殖会大大增加后代中两个基因拷贝完全相同的概率。如果同一基因致病，就会导致遗传病。

3354赵南开大学生命科学学院遗传与细胞生物学系特聘研究员。

科学家一直认为近亲繁殖会导致各种先天缺陷。这种现象在有性生殖物种中普遍存在，有性生殖的进化意义在于通过雌雄个体遗传信息(基因)的重组增加物种多样性。

然而，最近发表在《细胞基因组学》的一篇论文发现了一个基因上近亲繁殖的新案例：当瑞典和新西兰的研究人员对新西兰斯图尔特岛的鸮鹦鹉进行基因组测序时，他们发现，经过1万年的孤岛和近亲繁殖，鸮鹦鹉的有害基因突变数量少于主岛同类物种。

这个案例也证明了有害基因突变在近亲繁殖时是可以消除的。这种清除机制的存在真的能给濒危物种带来新的活力吗？

近亲繁殖遗传病发病率增加。

“从种群遗传学的角度来看，非近亲繁殖可以最大限度地提高物种的遗传多样性，有利于物种应对复杂多变的环境。”南开大学生命科学学院遗传与细胞生物学系特约研究员赵解释说，这种现象的基因组合原理很简单。以人类为例，除了精子和卵子是单倍体细胞外，其他细胞都是二倍体细胞。也就是说，每个基因基本上有两个拷贝，一个来自父亲，另一个来自母亲。如果父母是近亲，有血缘关系，那么他们的后代继承的两个副本可能来自同一个祖先，是相同的。如果祖先的基因有缺陷，后代遗传的两个拷贝的遗传缺陷概率都会增加，各种疾病和生理缺陷的概率也会大大增加。

大多数遗传病是由隐性基因突变引起的，只有当基因突变纯合时，个体才会患病。在杂合子状态下，个体正常。也就是说，只有致病基因的两个拷贝都是坏的才会发病，一个拷贝正常就没事了。

血友病，一种著名的“皇室病”，是一种隐性遗传病。此前，欧洲王室为了保持血统纯正而通婚，导致王室成员血友病发病率很高。此外，白化病和红绿色盲是常见的隐性遗传病。

“这也是现在世界上几乎所有国家都立法禁止近亲繁殖的原因，这个原则在其他有性生殖的物种中也是一样的。”赵说，当两个具有远缘亲缘关系的个体交配时，其后代遗传重组的多样性会大大增加，有利于物种的进化，增强种群对环境的适应性。

但有时候，为了最大限度地保留马、狗等宠物的独特基因，人们也会让它们近亲繁殖，以保证它们血液的纯度。

“近亲繁殖有利于独特基因的延续。这是因为近亲繁殖会大大增加后代中两个基因拷贝完全相同的概率。如果同一基因致病，就会导致遗传病；如果这种相同的基因不会导致疾病，但会导致一些独特的特征，就会出现马更高更强壮、鬃毛更光滑更漂亮、一些狗看起来更可爱等情况。”根据赵的说法，近亲繁殖，尤其是纯品种之间的交配，可以延续这种独特的基因及其确定的性状。但是，如果将具有这些优良性状的纯种个体与不具有这些性状的个体杂交，独特的基因就会处于杂合状态，时间长了性状就会丢失。

消除了长期近亲繁殖的有害突变。

上面提到的最新研究是针对一种叫做鸮鹦鹉的特殊鹦鹉。它们太重了，不能飞。新西兰由南北两个主要岛屿和许多小岛组成。研究人员在新西兰南主岛南部一个叫斯图尔特的小岛上研究了鸮鹦鹉。因为这些鸮鹦鹉不会飞，也不会过海峡，所以不能和主岛上的同类交配，长期与世隔绝。

数据显示，斯图尔特岛上幸存的鸮鹦鹉种群已经被隔离了大约1万年，它携带的有害基因突变比主岛上的同类少。也证实了在此期间，有害基因突变被称为消除的自然选择过程所消除。

根据该理论，在小种群中，有害的突变可能会积累，这将导致灭绝的风险增加。但近亲繁殖暴露出来的有害基因突变，也可能被自然选择淘汰，这叫淘汰。

赵解释说，其实淘汰的过程是，在鸮鹦鹉长期的近亲繁殖过程中，有害基因的突变在种群中的个体间具有较高的纯合概率，导致个体患病和死亡被自然选择淘汰，这些有害基因突变消失。

“近亲繁殖会大大增加这些有害基因突变在同一个体中的纯合概率，即同一个体中两个基因拷贝都不好的概率会增加，从而促进这种消除过程。”赵对说道。

保护濒危物种和增加物种多样性更可靠。

至于这项研究的结果，研究人员似乎看到了保护这种极度濒危物种延续的新希望。他们认为，随着时间的推移，大量的遗传缺陷已经消失，高近亲繁殖未必意味着该物种注定灭绝。

赵对此很不赞同。他说：“总的来说，近亲繁殖不利于一个进行有性繁殖的物种的延续。因为这样不仅会增加致病基因在个体中的纯合概率，进而减少种群数量，还会大大降低物种的遗传多样性，不利于物种所处的复杂多变的环境。”

随着濒危物种种群的减少和近亲繁殖概率的增加，会有更多的个体因遗传病和生理缺陷而被淘汰。比如出于人们对纯种宠物的追求，人们会让宠物近亲繁殖，让自己的血统越来越纯正，但动物也会因为近亲繁殖而产生纯合致病基因的概率大大增加。一些著名的纯种犬有各种遗传病，养起来更“珍贵”，这样的繁殖伴随着它们。

“应用这种清除的方式来消除有害基因突变的方法，最可能的结果应该是种群数量降低到最小阈值数量以下，进而导致整个物种灭绝。”赵绍伟认为，对濒危动物的保护还是要增加种群数量，尽量让物理和亲缘关系比较远的个体交配繁衍后代，避免近亲繁殖，增加物种多样性从而保护种群，这样的方法更靠谱。

不过赵绍伟也表示，此项研究对于濒危动物保护和物种延续也有一定的积极意义，毕竟给出了近亲繁殖还有清除有害突变这一有利因素的一个实例，可以说是近亲繁殖百害中的一利。这些经过惨烈淘汰剩下的鸮鹦鹉应该更健康，用它们来和主岛上的同类交配对于恢复种群数量可能会有一定的帮助。