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大猿的遺傳多樣性目錄描繪出靈長類動物演化的框架和未來的保護策略

葉綠舒
・2013/07/16 ・1545字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 552 ・八年級
圖片來源:Science Daily

透過研究人類,黑猩猩,大猩猩和紅毛猩猩的遺傳變異性,過去1500萬年的類人猿歷史模型已經建構出來了。這是有史以來最完整的巨猿遺傳多樣性目錄,不僅闡明了來自非洲和印尼的巨猿演化和群體的歷史,並可望對於當前和未來的保護工作有幫助。

來自世界各地的75多名科學家和野生動物保護者,協助分析79頭野生和圈養的類人猿的遺傳資訊。這79頭大猿代表了六群:黑猩猩,矮黑猩猩(巴諾布猿),蘇門答臘紅毛猩猩,東部大猩猩以及西部低地大猩猩,和其他7個亞種。另外,也包含了九組人類基因。分析的結果刊載於《自然》雜誌上。許多國家的自然保護主義者,有些甚至居住在危險或偏僻的地方,也協助這個調查。

研究人員說,由於獲得野生大猿的基因標本很難,造成我們對於大猿之間的遺傳變異一直都不清楚。這項研究為我們提供最深入的調查,使我們瞭解迄今的巨猿遺傳多樣性,使我們瞭解大猿在演化上的歧異性與新種何時出現。

研究人員認為,收集這些資料對於瞭解大猿物種之間的分歧是至關重要的,同時對於尋找區分人類與其他靈長類動物的「遺傳密碼」也很重要。分析大猿的遺傳多樣性可以瞭解天擇、族群成長與崩潰、地理隔離和遷移、氣候及地質變化,以及其他因素如何形塑靈長類動物的演化。

除此之外,瞭解更多關於大猿的遺傳多樣性也有助於了解各種靈長類物種間對於相同疾病敏感度的不同,對於未來如何進行大猿的保育,以及對促進人類健康都很重要。舉例來說,伊波拉病毒(Ebola Virus)已經導致數千頭非洲的大猩猩和黑猩猩的死亡;而愛滋病毒,則是源自於猴免疫缺陷病毒 – SIV。

研究人員同時也對於靈長類動物的神經精神疾病感興趣。如自閉症、精神分裂症、發育遲緩、以及認知和行為障礙。

研究人員說:「因為我們的思維,溝通和行為方式使人類在靈長類中獨樹一格。我們正在尋找人類與其他大猿之間可能賦予這些特質的遺傳差異。這些差異,可以提供線索給研究人員,幫助他們找到人類基因中與認知、言語、行為相關的部分,或許也可以協助我們找到究竟是什麼樣的突變導致那些神經精神疾病。」

同時在本週發表於《Genome Research》的期刊論文中,研究人員們描述他們在無意中發現的第一個黑猩猩的史密斯 – 馬蓋尼斯綜合症(Smith-Magenis syndrome)的遺傳證據。這個疾病在人類造成身體,心理和行為的障礙。而這隻名為蘇西-A的黑猩猩的獸醫記錄,幾乎跟人的史密斯馬蓋尼斯患者的症狀一樣:超重、易怒、脊柱彎曲,最後死於腎功能衰竭。

除了為人類和他們的疾病的起源提供一個藍圖,新的資訊將有助於解決一個具有挑戰性的課題 — 大猿物種瀕臨滅絕的困境。他們提供了一個重要的工具,解釋了為什麼目前動物園為了增加圈養大猿族群的遺傳多樣性所進行的育種計劃,反而導致圈養大猿族群的的基因與他們野生伙伴的基因差異擴大 。

動物園及保育團體為了避免近親繁殖所做的努力,可能反而造成在野外特定的地理區域的族群的遺傳標誌消失。舉例來說,其中一隻圈養繁殖的大猿的基因,帶有兩群截然不同的黑猩猩亞種的遺傳標誌,而這兩群黑猩猩在野外相距了2000公里以上。

研究還描繪了大猿譜系的許多變化。遷移、地形變化和氣候事件都會影響他們:包括河流的形成,大陸,島嶼等自然干擾的分區都會使大猿分離。與世隔絕的一群可能會因為被暴露在特殊的環境壓力下,導致族群波動和適應,甚至產生新種。

儘管早期的猿人和大猿的祖先們存在於同一時空,研究人員發現,大猿的演化史比人類複雜得多。

為何研究人員對這些大猿這麼感興趣?他們說,因為大猿與我們如此相像,也因為大猿對我們也充滿了好奇心。

「如果你看著在黑猩猩或大猩猩,這些傢伙會馬上轉過頭來看你的,」他說,「他們的行為就像我們一樣。我們需要找到方法來保護這些珍貴的物種,使他們免於滅絕。」

參考文獻:Science Daily. 2013. Great ape genetic diversity catalog frames primate evolution and future conservation


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葉綠舒
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做人一定要讀書(主動學習),將來才會有出息。


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「你不要過來啊!」蜘蛛為了在交配中保命,竟然把自己給射出去了!

Peggy Sha
・2022/05/18 ・1686字 ・閱讀時間約 3 分鐘

自然界中,充滿了不少為了交配而「慷慨赴義」的勇者,像是:螳螂、蜘蛛等等,在激戰中或激戰後,雄性會變成配偶的盤中飧,如此一來,不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!(讓我們感謝飛天小爸爸的努力!)

「性食同類」不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!圖/Pixabay

這種現象呢,被稱之為「性食同類」(sexual cannibalism),通常是雌性吃掉雄性的比例稍微高一些。

但正如俗話所說,「生命會自己找到出口」,竟然有雄性蜘蛛靠著把自己「射」出去來保下一命!今天,就要來為你講述,隆背菲蛛(Philoponella prominens)的噴射故事。

交配到一半就彈出去了?超離奇高速彈射之謎!

這次的主角隆背菲蛛呢,是一種原產於日本、韓國等地的社會性動物,過去驚人的成就包括:能夠一次聚集 300 多隻同伴,共同編織出一片大網。

至於牠們超強的彈射能力又是如何被發現的?原先,來自湖北大學的張士昶副教授與團隊正在研究隆背菲蛛的性行為,卻忽然發現了一個超離奇現象:完成交配之後,雄蛛居然會猛然彈開,「biu」地一下就飛得老遠!

這驚人的過程可說是快到不可思議,最高紀錄達到一秒 88.2 公分,別說是肉眼,就連普通相機都沒辦法正確紀錄下細節。

這個現象立刻引發了研究團隊的好奇心,那麼接下來該怎麼辦呢?當然是:交配大戰看起來!

射,還是不射?這是個攸關性命的問題!

為了進行研究,團隊總共觀察了 155 次交配行為,並在其中 152 次中觀察到了這種超高速的彈射情形。你可能會很好奇,那剩下的 3 次呢?嗯……那 3 隻隆背菲蛛沒有成功彈射出去,交配後就成了配偶的大餐了。

什麼?沒彈掉就會被吃掉?這究竟是巧合還是命運的安排?

研究人員決定出手人為干預一下,他們選了 30 隻隆背菲蛛,然後想辦法阻止牠們彈射,結果發現:「彈射=保命」,要是你射不出去,那你就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的晚餐。

要是隆背菲蛛彈射失敗,那就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的營養來源。圖/Pixabay

相反地,如果成功彈出去了,那麼,你不但可以保命,也多了再次交配的機會。嘿,沒錯,牠們彈出去後還會再爬回來交配,再彈、再爬、再交配,就如此反反覆覆。(當然啦,有時也會在過程中不小心弄掉一些身體部位,比如一兩支步足。)

想要成功噴射,你需要一對強壯的步足!

至於為何隆背菲蛛能變成這樣的飛天小蜘蛛呢?秘密就藏在牠們的步足中。研究團隊發現,雄蛛們會將第一對步足抵在雌蛛身上,一旦交配完成,就用力蹬腳彈射出去。

根據實驗,科學家們發現這對步足可說是噴射與交配關鍵,少了一支都不行,只要沒有這對秘密武器,雄蛛只會停留在求偶階段,但不會真的跟雌蛛交配。但如果掉的是其他幾支腳,那可完全不會影響交配過程,還是能順利完成生育大計。

而這對秘密武器最強大的地方,其實是來自液壓;只要蜘蛛擠壓胸部的肌肉,便可以將其中的體液注入特定關節(tibia–metatarsus joint),透過液壓來伸直步足、產生彈力。

沒想到吧?為了在交配中保命,隆背菲蛛還得運用到流體力學,是不是很有趣呢?

參考資料:

Male spiders avoid sexual cannibalism with a catapult mechanism: Current Biology
These male spiders catapult away to avoid being cannibalized after sex
Watch These Male Spiders Jump Like Hell to Avoid Being Eaten After Sex
This Male Spider Catapults Itself Into the Air to Avoid Sexual Cannibalism | Science| Smithsonian Magazine
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Peggy Sha
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曾經是泛科的 S 編,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。