《自然 - 生态与演化》：DNA 分析揭开超级入侵小龙虾的秘密

DNA 分析表明这种自我克隆小龙虾是 20 世纪 90 年代在一个水族馆里面出现的遗传杂种。

这种极具侵略性的小龙虾不用交配就能自我繁殖，在马达加斯加泛滥成灾。现在，分子生物学家对该小龙虾进行了基因组测序。20 世纪 90 年代，大理石纹螯虾（Procambarus virginalis）首次在德国的一家水族馆里被发现。2 月 5 日，一支研究团队在《自然 - 生态与演化》上 报告 称，DNA 测序表明大理石纹螯虾可能是另一种小龙虾的两个远亲杂交的产物。

大理石纹螯虾已经在欧盟和美国部分地区被禁，因为它们对淡水生态系统造成威胁。目前，它们已经扩散到马达加斯加腹地，威胁到了 7 种本地小龙虾（见“侵略进行时”）。德国癌症研究中心的分子生物学家 Frank Lyko 联合领导了这项研究，他说：“大理石纹螯虾是一个非常具有侵略性的种群。如果它们继续按照目前的速度扩张，很可能将会打败本地物种。”

大理石纹螯虾携带 3 组染色体，而非一般的 2 组染色体。Lyko 及其团队对一个名为 Petshop 的实验室品种大理石纹螯虾进行了基因组测序。DNA 分析带来了一个惊人发现：其基因组的许多位点存在两种不同的基因型。Lyko 认为最好的解释是其中两组染色体几乎一模一样，而另一组存在显著差异。

这两个不同的基因组非常接近另一种淡水小龙虾龙纹螯虾（Procambarus fallax）的——原产于美国弗罗里达，深受水族爱好者的欢迎。Lyko 推测认为，当初一只龙纹螯虾的精子或卵子的基因组被复制了（温度骤变可能导致这种情况发生），然后它与水族馆里另一只龙纹螯虾结合，就产生了三倍体大理石纹螯虾。它代表了一个新物种。Lyko 说第一只大理石纹螯虾可能诞生于德国或美国的水族馆，之后它的后代不断扩散蔓延。

物种起源

有关大理石纹螯虾的首次科学描述出自 2003 年的一篇《自然》论文（Scholtz, G. et al. Nature421, 806 (2003).），论文表明他们所调查的该物种的所有成员都是雌性，而且是孤雌生殖——未受精卵发育成成体，携带与母体一样的基因组。

Lyko 说第一只大理石纹螯虾如何获得孤雌生殖的能力仍然是一个未解之谜。它也许和有性生殖基因的丢失或突变有关。

柏林洪堡大学的动物学家 Gerhard Scholtz 领导开展了对大理石纹螯虾的首次研究，他认为 Lyko 的理论是合理的。他想知道为什么同一水箱里存在两种不同的龙纹螯虾种群。该物种甚至可能出现于野外。他说：“目前未在野外发现天然产生的大理石纹螯虾种群，但这并不意味着它们不存在。”

为了更好地理解该物种的扩散，Lyko 的团队测序了另外 4 只大理石纹螯虾的基因组，包括几只逃离水族馆并进入德国湖泊的及一只来自马达加斯加市场的。该团队还对在马达加斯加岛上抓到的 49 只大理石纹螯虾进行了更有限的 DNA 测序。这些研究发现，大理石纹螯虾高度缺乏遗传多样性，原因可能在于它们起源时间不长，而且具备孤雌生殖能力。

2007 年，在马达加斯加发现了大理石纹螯虾，之后英国班戈大学环保科学家 Julia Jones 带领团队对大理石纹螯虾在当地的扩散展开了首次调查。她说该物种广泛传播，主要是因为它们是一种广受欢迎的食物。她说 2009 年的时候，她有一次在公交车上看到一名男子带了一大塑料袋的大理石纹螯虾，对方准备把它们倒进稻田里，希望它们能繁殖更多出来。

Lyko 说要阻止大理石纹螯虾在马达加斯加的扩散“几乎是不可能的”。当地的合作人员已经开始行动起来，督促人们不要将它们放到稻田里。但是收效甚微，因为当地贫困水平较高，而大理石纹螯虾不仅便宜，而且富含蛋白质。Lyko 的同事抓了几十只回来，和家人一起吃烧烤。“味道挺好的。”他说。

文章来源：序说DNASpeaking