问题

如何看待爆出的无性繁殖小龙虾?

回答
最近关于“无性繁殖小龙虾”的讨论,确实挺有意思的,也引发了不少人的好奇甚至担忧。要说这事儿,咱们得掰开了揉碎了聊。

首先,咱们得明白一个基本概念:自然界里的小龙虾,绝大多数都是有性繁殖的。 它们得通过雄性和雌性结合,才能繁育后代。这个过程我们从小学课本里就了解了,是生命延续的基本规律。

那么,爆出来的“无性繁殖小龙虾”是怎么回事呢?这里面可能涉及几个层面:

1. “孤雌生殖”(Parthenogenesis)的可能性:

这是目前科学界讨论最多的可能性。孤雌生殖是指,雌性个体在没有雄性授精的情况下,卵子也能发育成新的个体。听起来有点像“母鸡下蛋不孵出小鸡而是孵出小鸡来”的极端版本。

在自然界,孤雌生殖并非小龙虾独有。 很多无脊椎动物,比如蚜虫、某些昆虫(如竹节虫、一些蚂蚁和蜜蜂)、甚至一些鱼类、爬行动物都具备孤雌生殖的能力,尤其是在特定环境下(比如雄性数量稀少时),它们会临时切换这种繁殖模式。
小龙虾的孤雌生殖: 科学家们确实在一些淡水小龙虾品种中,检测到过存在孤雌生殖的个体或种群。这意味着,某些雌性小龙虾的卵子在某些条件下(比如长期缺乏雄性刺激)能够直接发育成幼体,而不需要精子。
“无性繁殖小龙虾”爆出的具体情况: 如果报道的“无性繁殖小龙虾”指的是这种情况,那么它更像是一种“条件性孤雌生殖”。也就是说,不是它们天生就不能有性繁殖,而是在特定条件下选择或被迫使用了无性繁殖的方式。这种方式产下的后代,理论上来说,和母体是基因相同的克隆体。

2. 基因工程或技术干预的可能性:

另一种可能性,尤其是如果这种“无性繁殖”是人工实现的,那么可能涉及到更深层次的基因技术。

克隆技术: 在实验室里,科学家们可以利用克隆技术,将小龙虾的体细胞核移植到去核的卵子中,然后刺激发育,理论上是可以复制出与亲本基因完全相同的个体。但这通常需要相当高超的实验室技术和设备,不是自然发生的。
基因编辑: 随着基因编辑技术的发展,理论上也可以通过修改基因,让小龙虾的卵子具备独立发育成完整个体的能力。但这同样是高度人工的,并且在生物界,特别是经济性物种上,进行这类技术操作是受到严格监管的。
为什么要做基因工程? 一方面可能是为了研究,了解基因如何调控生殖;另一方面,也可能是一些“黑科技”的尝试,比如为了培育特定性状(比如生长速度快、抗病性强)的种苗,但这种操作的风险和伦理问题都非常大。

3. 误读或夸大的可能性:

我们在信息爆炸的时代,也要警惕信息的误读和过度解读。

“无性繁殖”的定义模糊: 有时候,人们可能将一些非典型的繁殖现象误解为“无性繁殖”。比如,一些雌性小龙虾在没有交配成功的情况下,可能因为某种刺激(例如外界环境变化)导致卵子发育,但这可能只是卵子发育的异常,并非真正意义上的完全无性繁殖。
媒体的渲染: 为了吸引眼球,媒体有时会用一些耸人听闻的标题来报道科学发现,从而造成公众的误解。

那么,如果是真的存在“无性繁殖小龙虾”,这会对我们有什么影响呢?

积极方面(理论上):

种质资源保存: 如果能够稳定地实现无性繁殖,理论上可以保存一些优良品种的小龙虾资源,不容易丢失。
育种效率: 对于一些难以杂交或繁殖效率低下的品种,无性繁殖可以更快速地培育出大量具有特定优良性状的个体。

消极方面(担忧居多):

基因多样性丧失: 这是最令人担忧的一点。有性繁殖通过基因重组,能够产生大量不同的遗传组合,大大增加了物种的适应性和抗风险能力。如果小龙虾完全依赖无性繁殖,后代基因高度相似,一旦遇到新的病害、环境变化(如水质恶化、极端温度),整个种群都可能不堪一击,甚至大规模死亡。这就好比一个班级所有学生都长得一模一样,一旦某种疾病流行,这个班级就全完了。
生态平衡的潜在影响: 小龙虾本身就是外来物种,在很多地方已经对当地生态造成了影响。如果它们能够通过无性繁殖快速扩张,又不受性选择的限制,可能会进一步加剧其入侵性,对本土水生生物造成更大的威胁。想象一下,它们繁殖速度更快,适应性更强,那生态系统面临的压力就更大了。
食品安全和消费者担忧: 虽然目前没有直接证据表明无性繁殖的小龙虾在食用上存在问题,但人们对于基因“不正常”的食物,总是会抱有天然的疑虑。这可能会影响消费者的信心。

总的来说,看待“无性繁殖小龙虾”这件事,咱们得保持一个审慎的态度。

1. 要区分是自然发生的孤雌生殖,还是人工技术干预。 如果是前者,更像是一种对环境压力的适应性反应,虽有基因单一的弊端,但仍在自然演化的范畴内。如果是后者,则需要关注其技术来源、安全性以及潜在的生态风险。
2. 要警惕信息的过度解读和夸大。 在没有权威科学界或官方机构的明确确认之前,不要轻易相信一些耸人听闻的说法。
3. 关注其对生态环境的潜在影响。 无论如何,一旦出现这种可能加速其繁殖和扩张的现象,都应该引起生态环境保护部门的高度重视和研究。

目前关于“无性繁殖小龙虾”的具体情况,可能需要更多来自专业研究机构的验证和解释。但无论如何,它都提醒了我们生物繁殖的奥秘以及基因多样性的重要性。在享受小龙虾美味的同时,也应该关注它们对自然界可能带来的影响。

网友意见

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在我从其它问题下面搬来我的答案之前,我要说一下:

这件事不是专业人士说的那样不重大,这件事我现在认为堪称主流科普微信公众号在日益激烈的竞争压力下开始以标题党抓眼球的方式荼毒科普领域的里程碑。

上一个微信自媒体在科学领域发挥负面作用的里程碑是某顶尖大学知名公众号推动的韩春雨事件,一度把一篇结论不可靠的子刊文章炒作成诺奖级成果,连颜宁都要遭受网络暴力。

这两年来的种种迹象表明,微信自媒体进入流量炒作式科普时代的趋势已经不可避免。

这事儿纯粹是被公众号带了节奏了。

这篇子刊文章的价值在于揭示了孤雌生殖的分子演化原理。而不是发现了一种孤雌生殖的龙虾。

这种龙虾孤雌生殖十五年前就明确,当时文章发得比较高,但也算是生物学界的老黄历了,十五年来以此龙虾做分子研究的也不是没有。到了某超人气公众号的文章里,几乎抹掉了十五年来的各种研究发现,片面强调今年这篇文章的价值。
十五年什么概念?那时候我才小学刚毕业,知乎上的大学生们还在幼儿园。

所以问题来了,一种15年前大家已经发现它能孤雌生殖的鳌虾品种,在过去15年造成什么生态灾难了?

这种鳌虾是挺有趣,但是也不过是鳌虾的一种,过度夸大其出现的后果是不合适的。英国宜家搞个小龙虾节还从中国进口鳌虾,主要是养殖的克氏原螯虾物美价廉。还有某知名科普公众号的文章(我就不点名了),不但用了“祸到临头”这种夸张说法,甚至暗示这种龙虾来自人类饲养过程,属于人类“放入”自然界——这位作者,你这么写合适吗?这个锅人类背合适吗?且不说大理石纹鳌虾是不是来自水族箱永远是个谜,就算龙纹鳌虾在水族箱里繁殖变异出了一种孤雌生殖品种,这事儿在自然界就不会发生了?一种完全来自于自然演化(非经人工诱变选育、基因工程改造)过程的孤雌生殖鳌虾,能像有些媒体甚至一些科学家宣称的那样,造成生态灾难,那只能说太低估生态系统的鲁棒性了。个人认为,可以把它理解成地球生命演化历史长河里一朵有趣的小浪花。

无论是孤雌生殖,还是生存竞争力强的新物种的产生,都是自然界普遍存在的现象,孤雌生殖在越低等的门类就相对常见。甲壳类里存在孤雌生殖是生物学常识,比如经常养来当饲料的丰年虫、水蚤都有孤雌生殖。在特定环境中生存能力强大的新物种的出现就更普遍了,世界上所有生物在演化过程中都经历过。

即使是鳌虾这一类,也已经发现了两种孤雌生殖的,这是一种,还有一种更牛,兼性,有性无性皆可。

所以,怎么就自然界最不可思议了?我特别希望如果某知名科普公众号文章作者也上知乎,出来说明一下,一种自然演化产生且分布广泛,已经存在了几十年的孤雌生殖鳌虾,是如何至于被描绘成“祸到临头”了?这篇文章里还有这样一句话:“这种变异鳌虾最理想的归宿,不是野外,不是餐桌,应该是实验室。”——那么问题来了:一种自然演化产生且分布广泛,已经存在了几十年的孤雌生殖鳌虾为什么应该归宿在实验室?又不是实验室造出来的。按照这种逻辑,是不是今后每一种自然演化产生的具有一定生存竞争优势的新物种都应该归宿实验室?——请问这么写是做科普的精神吗?

虾在水中游,锅从天上来。

生物多样性保护中,如何对待具有强生存竞争力的新物种是一个长期争议的问题。新物种的形成常对原有生物多样性造成改变,严重的当然会造成生物多样性丢失。但是必须承认,现在越来越多人意识到具有强生存竞争力的新物种的出现本身是自然界普遍存在的现象,是物种形成和生物多样性产生的驱动力,有保护价值,不主张片面地将新物种视为威胁。这是题外话,但也是很多科普文章犯的错误所在。

这篇论文至少在我周围的圈子里根本没有引起什么波澜和讨论,算是非常小众的成果,只有对生命科学真爱,爱好演化话题的人才会讨论。

至于生物入侵有没有危害,有,但是是对人类而言的,入侵种有两个要素:1、人类活动造成。2、产生公害。有的时候很难界定,克氏原螯虾原产也不是中国,著名的“入侵物种”,人为引进,肯定是双刃剑。但是目前大家不都吃得很开心吗?慢慢也就成为本地生态系统的一个部分了,哪天要是从中国灭绝了,不知道大家会不会怀念一种“入侵种”。

有些人说为什么我不用更多篇幅强调生物入侵的危害,这纯粹是基于科学立场,Biological invasions 和 Natural colonisations 有没有本质区别?有的人认为有,有的人认为没有,还有几波科学家发文章互怼打笔仗,因此这是一个有争议的科学问题。很不巧,我倾向于后者。对生物入侵危害的探讨可以以人类经济利益为核心,也可以以某一地域内的生物多样性为对象,但是不宜过分拔高,当然这是我个人学术观点,欢迎探讨。

什么“克隆”,什么“复制”

都是标题党,论文里自己这样用就是官方标题党。

但是我也要指出,克隆这个词在生命科学里不是单指体细胞核移植技术,其本身有无性繁殖的意思,所以在英文里用“自我克隆”本意是无性繁殖。有些公众号明知克隆在中国更容易被联想到克隆技术,还翻译成容易误导人的“克隆”还不解释清楚,是非常不妥的。


还有就是很多人觉着三倍体还能生殖很神奇,而且还是孤雌生殖。实际这思路有点倒置了。

正常的逻辑是:

这种物种能够被我们所知,它必须是有繁殖能力的,否则无法形成物种。

而正是因为三倍体通常无法进行有性生殖,孤雌生殖才会成为这一物种存在的某种必要条件。换言之,三倍体和孤雌生殖同时出现是自然选择的结果。在众多三倍体变异中,碰巧同时具备孤雌生殖能力的那种延续下来了,成为了我们所能知道的物种。

而我前面提到过,有发现其它种类的鳌虾同时具备有性生殖和孤雌生殖能力的。孤雌生殖实际上在动物界并不是非常罕见的现象。这样一来,一种只能进行孤雌生殖的鳌虾同时也是三倍体难道不也合情合理吗?

演化之所以让公众很难理解,正是因为我们看到的都是演化的结果,而看不到演化背后的选择过程。理顺了这个逻辑,是不是就觉得并没有什么神秘的?

前一阵知乎上有个问题,问学生物的人特有的习惯。看到大家都很兴奋地抖机灵,我比较抽象严肃地写了个答案,总结了三条我认为非常重要的专业能力。其中第一条强调了要具备“演化的思维”,当时一下子手边没有例子,上面这几段刚好就作为一个实例,学生物的人应该多尝试用演化的思维分析问题。

最后给大家一个彩蛋(免得这么容易被公众号标题给唬了):孤雌生殖在高等动物里偶尔也有,最反常识的是火鸡也存在低发育成功率的孤雌生殖。

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