分子生物学家已经对一种入侵性小龙虾的基因组进行了测序，这种小龙虾可以不交配繁殖，并且正在马达加斯加迅速蔓延。大理石纹小龙虾 (Procambarus virginalis) 最初于 1990 年代在德国的水族馆中被发现。现在，DNA 测序表明，该物种可能是两种亲缘关系较远的另一种小龙虾物种成员的产物，一个团队于 2 月 5 日在《自然生态与进化》杂志上报告了这一发现。
由于大理石纹小龙虾对淡水生态系统构成威胁，因此已在欧盟和美国部分地区被禁止。该物种现已蔓延到马达加斯加内陆，并有可能排挤掉七种本地小龙虾物种。“这是一个非常具有侵略性的种群，”海德堡德国癌症研究中心的分子生物学家弗兰克·莱科说，他是这项研究的共同负责人。“如果大理石纹小龙虾继续以目前的速度爆炸式增长，它可能会在竞争中击败地方性物种。”
大理石纹小龙虾携带三个染色体副本，而不是通常的两个。莱科和他的团队对来自称为 Petshop 的实验室菌株的单个个体的基因组进行了测序。它的 DNA 揭示了一个令人惊讶的发现：在基因组的许多位置，它都有两种不同的基因型。莱科说，对这种模式的最佳解释是，两个染色体的序列几乎相同，但第三个染色体差异很大。
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这两种不同的基因组与另一种淡水小龙虾 Procambarus fallax 的基因组密切相关，后者原产于佛罗里达州，并且在水族爱好者中很受欢迎。莱科推测，当一个 P. fallax 个体的精子或卵子的基因组发生复制时，大理石纹小龙虾就出现了，这种情况可能会因温度的突然变化而发生。莱科说，如果这些细胞随后被生活在同一水族馆中的另一个个体受精，就会产生一个带有三个基因组副本的胚胎。这将代表一个新物种。莱科说，第一只大理石纹小龙虾可能出生在德国或美国的水族馆中，其后代在鱼类收藏家之间广泛传播。
物种的起源
大理石纹小龙虾的第一个科学描述出现在 2003 年的《自然》杂志论文中，该论文表明，他们调查的所有该物种成员都是雌性，并且通过孤雌生殖进行繁殖——这是一种未受精的卵子发育成基因组与其母亲相同的成体的过程。
莱科说，第一只大理石纹小龙虾是如何获得通过孤雌生殖繁殖的能力仍然是一个谜。性繁殖基因的丧失或突变可能是这种转变的基础。
柏林洪堡大学的动物学家格哈德·肖尔茨说，莱科的理论是合理的，他领导了第一项关于大理石纹小龙虾的研究。他想知道为什么同一个水箱里会有两个不同的 P. fallax 种群。该物种甚至可能在野外出现。“在野外尚未发现天然大理石纹小龙虾种群并不意味着它们不存在，”他说。
为了更好地了解该物种的传播，莱科的团队对另外四只大理石纹小龙虾的基因组进行了测序，其中包括来自水族馆逃脱并在德国湖泊中定居的种群，以及来自马达加斯加市场的一只个体。该团队对在岛上捕获的 49 个个体进行了更有限的 DNA 测序。这些研究表明，由于该物种的近期起源和通过孤雌生殖繁殖的能力，遗传多样性严重缺乏。
英国班戈大学的保护科学家朱莉娅·琼斯于 2007 年首次在马达加斯加发现了大理石纹小龙虾，她说该物种的传播很大程度上是由于它们作为食物来源的受欢迎程度。她说，2009 年，她在公共汽车上遇到一位男士，他提着一个装满大理石纹小龙虾的塑料袋，他计划将其倾倒到他的稻田中，希望创建一个可持续的种群。
莱科说，阻止它们在马达加斯加蔓延将“几乎不可能”。那里的合作者已经开始开展运动，敦促人们不要运输它们或将它们释放到稻田中。在一个贫困率很高且大理石纹小龙虾是一种廉价且受欢迎的蛋白质来源的国家，这个信息很难推销。莱科的同事带了几十只她抓到的小龙虾去参加家庭烧烤。“这很受欢迎，”他说。
本文经许可转载，并于首次发表于 2018 年 2 月 6 日。