動植物的遠緣雜交

很多網友都對生物的遠緣雜交感興趣,這大概源於人們對生命世界本身和打破固有秩序的好奇,想知道“本非同根生”的物種之間會發生什麼。有個叫耶和華的傢伙要求生物們“各從其類”,可惜他說了不算,不論動物還是植物,都可能在自然或不自然的狀態下進行各種雜交。

植物的遠緣雜交

動植物的遠緣雜交

圖一:普通小麥

為人類繁衍生息立下巨大功勳的普通小麥,就是禾本科三個物種因緣際會的產物。大約50萬前,小麥屬的烏拉爾圖小麥和山羊草屬植物擬山羊草發生天然雜交,形成了野生的二粒小麥。大約8000年前,栽培的二粒小麥偶然與又一種野生山羊草屬植物節節麥發生天然雜交,並再次在生殖隔離前闖關成功,最終形成了異源六倍體的普通小麥這是兩度跨屬雜交,之所以視生殖隔離為無物,乃是特殊環境條件造成了染色體加倍。

比起跨屬雜交,屬內雜交可能更普遍一些,比如芸香科的柑橘家族以混亂不堪著稱,幾乎所有的種都是寬皮橘香櫞這 3 個野生種的後代。這個家族幾乎任意兩個種碰在一起就能雜交,以至於雜交後代一大堆:柚和寬皮橘雜交產生了橙,寬皮橘和橙雜交又產生了柑,香櫞和酸橙或柑雜交又產生了各種檸檬,柚和甜橙雜交又產生了葡萄柚......這在一系列的雜交種,存在這麼一個規律,即

香櫞只當爸,柚子只當媽,而寬皮橘既能當爸又能當媽

動植物的遠緣雜交

圖二:竹稻和“竹稻之父”鍾章美

以上說的是種間和屬間雜交,跨科行不行?按說植物嫁接跨科都活不了,有性繁殖似乎更困難一些,跨科雜交好像是沒有,至少我不知道。就我所掌握的信息而言,最遠的遠緣雜交就是跨亞科,發生在禾本科之內,比如著名的“竹稻”。我國育種學家利用竹子開花和水稻開花相互授粉,通過自然雜交,最終得到了莖稈堅硬,莖部竹節明顯,介於竹子與水稻之間的新物種——竹稻。這種雜交有什麼實際意義?嗯,主要是為了獲得“抗倒伏”性狀。

除了有性繁殖的雜交之外,植物還可以進行“體細胞雜交”,即將兩個不同物種的體細胞融合成“雜種細胞”,再培育成植株,如馬鈴薯與番茄融合得到的薯番茄和番茄薯,以及甘藍與白菜融合成的甘藍型歐洲油菜等。體細胞雜交可以跨越有性繁殖的繁文縟節,但好像仍不能過於狂野,不同科的大豆和菸草的體細胞雜交獲得的雜種細胞,最多隻能培育成“雜種愈傷組織”,尚不能成長為植株。

動物的遠緣雜交

動物界的遠緣雜交一樣如火如荼,但也是以種間和屬間雜交為主,跨越更高分類階元的極少見,即便有實例也非一般意義上的雜交。比如門間雜交,曾有棘皮動物門的某種海膽作為母本與軟體動物門的笠貝、淡菜和環節動物門的環蟲分別雜交,所獲得的雜交後代全都只像海膽幼體,其它三種動物的精子雖然入卵,但似乎只起到了刺激卵細胞發育的作用,並未參與子代的細胞核形成。綱間雜交的實例亦是如此,棘皮動物門的海膽和海星,子代全只像母體。

目間雜交在魚類中曾經有過實例,鯉形目的團頭魴和鱸形目的鱖,以及鯉形目的鰱和鱸形目的鯛,都曾經有過雜交後代,不過據分析也可能是雌核發育的結果。科間雜交在魚類、爬行類和兩棲類中亦有發生:鱸形目麗魚科的奧利亞羅非魚和鮨科的鱖有過雜交後代,但魚苗孵化率不足百分之一;兩棲類中的雨蛙和蟾蜍雜交,其後代中來自蟾蜍的雄性染色體被驅逐,不參與發育,雜種發育良好;爬行類好像相對容易一些,龜鱉類的跨科雜交在兩爬玩家手中時有出現。

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圖三:珍珠雞

動植物的遠緣雜交

圖四:珍珠雞和家雞的雜交後代

值得一提的是鳥類中的珍珠雞。珍珠雞屬於雞形目珠雞科,但它卻可以和雞形目雉科的家雞雜交,無論人工授精還是自然交配都有過實例,後代稱之為“騾雞”,雌雄全部不育。不僅如此,據說珍珠雞幾乎可以任何一種雉雞雜交,甚至染指看似高貴的孔雀。也有些鳥類學家把珍珠雞劃歸雉科,這就不算跨科了。不過,鳥類的分化程度低,整個鳥綱的分化程度還不如食肉目,能出現一些超遠緣雜交也不奇怪。

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圖五:犏牛,犛牛和黃牛的雜交後代

幾乎所有的跨科以上雜交,都沒有後代中同時具有雌雄可育個體的實例,而且僅限於人工實驗,實際意義有限,動物的遠緣雜交也是以種間和屬間雜交為主。在我國的農牧業實踐中,至少有三個“雜種”被廣泛應用。第一當然是騾子,馬和驢的雜交後代,不育;第二是犏牛,犛牛和黃牛的雜交後代,雄性不育;第三是騾鴨,番鴨和普通家鴨的屬間雜交後代,不育。這些後代因各自所具有的優良特性而為人們所重視,特別是犏牛,集犛牛和黃牛之所長,為青藏地區的社會經濟發展做出了巨大貢獻。

動植物的遠緣雜交

圖六

動物的遠緣雜交在自然界也廣泛存在,這是上帝也阻止不了的荷爾蒙衝動。鯨偶蹄目的鯨豚類,就是以生性多情著稱,在廣袤無垠的大海中上演了無數跨越物種的愛戀:藍鯨和長鬚鯨、一角鯨和白鯨、港灣鼠海豚和白腰鼠海豚等等物種的雜交後代都曾被發現,寬吻海豚更是鯨中“西門慶”,已知寬吻海豚至少與13種其他海豚發生過雜交,還好都沒跨科,保住了哺乳動物作為名門望族的最後體面。沒錯,哺乳動物分化程度較高,從未發生過跨科雜交的醜聞。

動植物的遠緣雜交

圖七:豹貓和家貓的雜交後代

與鯨豚類的浪漫相比,陸地哺乳動物也不遑多讓,跨個屬或種還是常有的,有時候甚至連嚴格的生殖隔離沒有。鹿科鹿屬的梅花鹿和馬鹿,外貌差異較大,體型也不配套,但這不妨礙引入歐洲的梅花鹿成功搞亂了歐洲馬鹿的血統;北極圈附近的北極熊和棕熊經常擦出火花,生下一些“卡布奇諾熊”;貓科貓屬的家貓,和許多貓亞科物種之間都能雜交,不但能和荒漠貓、野貓等種類苟且,還能和豹貓屬的豹貓產生可育後代,這種基因汙染的威脅不得不警惕。

結束語

順便一說,當提到遠緣雜交和生殖隔離時,總有人會跳出來大放厥詞,說既無生殖隔離,那就是同一個物種,此言差矣。生殖隔離是判斷物種的一個理想化的標準,但生命世界錯綜複雜,物種的間隔並不像圍棋盤的網格一樣等距離,故而突破生殖隔離的壁壘也是常有的現象,甚至是物種進化的原因之一。那些說“生殖隔離的存在證明生物不可能進化”的人,同樣只不過無知的井底之蛙而已。

人工條件下的遠緣雜交,如果有利於農業生產,提高人的生活質量,且不會侵擾自然界,當然是應該予以支持的;自然界本來就存在的遠緣雜交,屬於自然的一部分,人類不必干涉也很難干涉;但由於人力影響造成的本不該發生的基因汙染,還是應該盡力避免的。


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