本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
尽管许多动物以群落形式生活,但大多数动物对非克隆或非近亲成员采取“坚决否定”政策。但Ectopleura larynx 除外。它完全可以接受将陌生生物嫁接到自己的身体上。
至少,这是堪萨斯大学的科学家在6月份的《进化通讯》上发表的一项研究中提出的观点。他们声称已经找到了令人信服的遗传证据,表明每个小型海洋水螅虫群落中,至少有少数成员与建立该群落的生物无关,这使得它们成为嵌合体。当你考虑到这相当于将一个随机的路人焊接到自己身上,以至于你现在将与他共享皮肤、胃和音乐播放列表,无论你是否喜欢,这尤其奇怪。
但北大西洋浅水栖息地空间和资源有限的生活压力似乎已经压倒了对此类礼节的顾虑。体型更大确保你占据更多空间,而更多的水螅体不仅意味着更多的嘴来进食,还意味着更多的食物捕获触手来抢夺食物。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事。
Ectopleura larynx 群落中嫁接陌生生物的证据包括其他难以解释的异常现象,例如水螅体包含两个基因变体的副本,而这些变体在群落中的其他水螅体中不存在。大多数动物每个基因都有两个副本,一个来自父母双方。一个生物体内存在两个独特的版本——生物学家称之为等位基因——这意味着简单的突变或有性生殖都无法轻易解释它们的存在。科学家采用的更复杂的遗传相关性测量方法证实,在一个以克隆体和亲子/兄弟姐妹为主的群落中,确实混杂着一些陌生生物。

幼小的水螅体在附着到年长的雌性群落后不久。图片来源:Chang et al. 2018
有人可能会问,为什么任何生物体都愿意容忍这种陌生生物的嫁接,而它可以像一个真正的刺胞动物一样无限地出芽繁殖呢?啊,问题就在这里。在过去的某个时候,Ectopleura 失去了克隆能力。它重新获得了在生命早期有限的出芽能力,以及在应对放牧损伤时的出芽能力。但在大多数情况下,如果它想变得更大,就必须招募。显然,不那么挑剔是有好处的。这理想吗?不。这有效吗?是的。
另一个有趣的问题是,这种门户开放的群落政策是否会在未来引起令人不安的遗传冲突。例如,被囊动物Botryllus schlosseri(一种与脊椎动物密切相关的袋状群居海洋动物)和细胞性粘菌Dictyostelium discoideum(一袋招募的阿米巴原虫)都因类似的同居安排而经历生殖寄生现象(又名作弊)。
在这些对“自我”和“个体”也持自由放任态度的生物体中,一个或几个基因上不同的个体垄断了繁殖,却牺牲了其他个体,而且没有公平地承担责任。也可能即使所有水螅体都能进行繁殖,也可能会爆发争夺哪些配子获得哪些资源的斗争。
作者确实指出,与类似的刺胞动物和无脊椎动物相比,Ectopleura larynx 的遗传多样性相对较低。因此,即使是“陌生生物”也可能与宿主水螅体足够相似,从而逃避免疫反应,并且它们对群落扩大的贡献超过了任何遗传纯度方面的担忧。
水螅虫也持续地从干细胞群中产生配子,因此任何水螅体都可能繁殖。在我看来,这肯定会使在 Ectopleura larynx 中观察到的嵌合现象更容易发生。否则,水螅体难道不会进化出一种机制来防止与将成为生殖死胡同的群落融合吗?Ectopleura larynx 可能仍然对一件事采取“坚决否定”政策:禁欲。
参考文献
Chang, E. Sally, Maria E. Orive, 和 Paulyn Cartwright. "非克隆群居性:通过水螅虫 Ectopleura larynx 中有性繁殖的水螅体的融合形成的基因嵌合体群落." 进化通讯 2, no. 4 (2018): 442-455.