在澳大利亚中北部海岸的一个岛屿上，研究人员正在进行一项前所未有的实验：将已经进化出基因防御机制来抵抗最大敌人的濒危动物，与那些尚未进化出这种机制的动物混合在一起，希望它们的后代能够效仿更明智的父母。
这项实验的对象是澳大利亚最濒危的有袋动物之一，北部袋鼬 (Dasyurus hallucatus)。这种松鼠大小的食肉动物正在努力在持续数十年的有毒入侵物种蔗蟾蜍的侵袭中生存下来，袋鼬将蔗蟾蜍误认为猎物，造成了灾难性的后果。目前在印度岛工作的团队已在圈养繁殖的袋鼬身上成功测试了这种配对技术，并在上个月的《保护生物学》杂志上报告了结果。
如果目前正在野生动物身上进行的进一步研究取得成功，它可能会提供一些首批真实世界的证据，证明有针对性的基因流动——包括将一种适应性特征推入一个处于危险中的种群以增强其复原力——可以用来拯救濒危物种。
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迪肯大学位于墨尔本的野生动物生态学家 Euan Ritchie 说，澳大利亚是世界上哺乳动物灭绝率最高的国家，迫切需要新的保护工具。他说，袋鼬的研究令人兴奋，因为它“为我们提供了希望，即使在最具挑战性和最紧迫的情况下，我们仍然可以取得保护方面的胜利”。研究团队表示，如果有针对性的基因流动有效——真正的考验将是正在进行的野外试验——该研究也可以帮助其他受威胁的物种，包括塔斯马尼亚恶魔和 Great Barrier Reef 的珊瑚。
蟾蜍入侵
自从农业官员在 80 年前将蔗蟾蜍 (Rhinella marina) 引入澳大利亚东北部以控制一种吞噬甘蔗的甲虫以来，这些两栖动物已经蔓延到昆士兰州、北部地区和西澳大利亚州的大部分地区。它们的迅速蔓延已经摧毁了北部袋鼬的种群，其数量已经减少了 75% 以上。
生态学家 Ella Kelly 和 Ben Phillips 从他们之前的研究中了解到，昆士兰州的一些袋鼬种群多年来已经对蟾蜍产生了厌恶。这两位墨尔本大学的研究人员想知道，这种特性是否可以成功地繁殖到蔗蟾蜍尚未到达的脆弱袋鼬种群中。如果一个特定群体中有足够多的动物具有这种特性，那么这可能会使那些“天真”的袋鼬更能抵抗蟾蜍的入侵。
为了测试这个想法，科学家们在圈养条件下繁殖动物，将来自昆士兰州蟾蜍侵扰地区、对蟾蜍表现出厌恶的北部袋鼬，与来自北部地区一个无蟾蜍岛屿的天真袋鼬混合在一起。然后，Kelly 和 Phillips 将由此产生的后代暴露于蟾蜍腿，以衡量幼年袋鼬是否认识到威胁。他们发现，大多数幼年袋鼬都不会碰蟾蜍腿。
研究人员说，这一发现表明，这种特性是遗传的，而不是由母袋鼬教导的，并且可能是显性的。“这是展示有针对性的基因流动需要跨越的第一个障碍，”Phillips 说。“如果没有遗传基础，将 [对蟾蜍聪明的袋鼬] 引入种群就没有意义。我们发现存在遗传基础。”
密歇根州立大学凯洛格生物站的保护生物学家 Sarah Fitzpatrick 说，对圈养袋鼬的研究是朝着证明有针对性的基因流动是帮助袋鼬保护的可行策略迈出的重要一步。“许多行为是可塑的，因此不一定由某些基因控制，”她说。“如果吃蟾蜍的行为是这种情况，那么有针对性的基因流动将不起作用。”
岛屿测试
受到圈养研究结果的鼓舞，Kelly 和 Phillips 与墨尔本大学的同事 Chris Jolly 一起，于 2017 年 5 月决定看看对蟾蜍聪明的袋鼬和天真袋鼬是否会在野外产生对蟾蜍聪明的后代。他们在蟾蜍侵扰的印度岛上放生了 54 只袋鼬——包括天真北部地区袋鼬、来自昆士兰州的对蟾蜍厌恶的袋鼬和杂交后代。
当研究人员今年 4 月返回检查袋鼬时，他们发现了好消息和坏消息。根据研究人员的人口估计，幸存下来的袋鼬比团队预期的要少得多——只有 16 只动物。但令人鼓舞的是，该群体包括似乎对蟾蜍聪明的后代，这表明它们从父母那里继承了这种特性。该团队目前正在分析从幸存者身上采集的基因样本。
Kelly 和 Phillips 计划明年 4 月再次返回该地点，看看剩下的袋鼬情况如何。“这将是一段漫长的等待，”他们在项目报告草稿中写道。
随着实验的继续，这对搭档正在向西澳大利亚州的野生动物官员寻求许可，将具有对蟾蜍聪明特性的北部袋鼬引入到蔗蟾蜍扩散路径上的种群中，以保护它们免受未来的入侵。“我们有非常有力的理由表明，绝对没有什么可失去的，却有很多可以收获，”Phillips 说。“不尝试将是一种悲剧。”
本文经许可转载，并于 2018 年 7 月 23 日在首次发表。