只有媽媽沒有爸爸 加州神鷲雌鳥可獨力生出小幼雛

by:阿雀
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在美國,一群動物專家發現了一件怪事——有兩隻雄性的加州神鷲幼雛,身上竟然只帶有母鳥的基因。意即,牠們沒有生理上的「父親」,母親是以「孤雌生殖」的方式生下牠們的。

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目前,全世界約只剩 500隻加州神鷲,牠們聚集在美國西南部及墨西哥一帶。

Photo: Joe Lewis

只有母親,沒有父親

在加州聖地牙哥(San Diego),一群動物專家在進行加州神鷲(Gymnogyps californianus)的基因檢查時,注意到一件怪事——有兩隻幼雛的DNA數據顯示了一項驚人的事實:牠們只有母親,沒有「父親」。

意即,牠們的母鳥以「孤雌生殖」(parthenogenesis)的方式孕育牠們,這在生物界不算絕無僅有,某些鳥類(如火雞鵪鶉),或是科摩多巨蜥(科摩多龍,Varanus komodoensis)、大尾虎鯊(Stegostoma fasciatum)、窄頭雙髻鯊(Sphyrna tiburo)、黑邊鰭真鯊(Carcharhinus limbatus)、緬甸蟒(Python bivittatus)等物種也都有相關案例,但加州神鷲也能孤雌生殖,卻是第一次為人所知。

北美最大的飛禽

目前,全世界約只剩 500隻加州神鷲,牠們聚集在美國西南部及墨西哥一帶,其中有 200隻被圈養,300隻被帶到野外放生,牠們是北美最大的飛禽,雙翼展開可達 10英尺(約 3公尺),飛行高度則可達 1萬5,000英尺(約 4,600公尺)。

曾經只剩下22隻

身形龐大的牠們,在 1982年時曾面臨凋零危機,世界上僅餘大約 22隻加州神鷲,為了要保護這個即將消失的物種,美國的保育機構這才在國家主導下開始了圈養計畫。

延續至今,加州神鷲的整體數量雖然上升到了約 500隻,算是小有所成,但仍處在極危(Critically Endangered)的狀態,也因為牠們的基因庫很小、群體結構脆弱,所以繁殖都需要經過精心的計畫和記錄。

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加州神鷲是北美最大的飛禽,雙翼展開可達約 3公尺。

Photo: Don Graham

本來只是例行基因檢查

而這也是人們之所以能發現加州神鷲能夠「孤雌生殖」的原因——這項在上周四(28),刊登於美國遺傳協會(American Genetic Association)所發行的《遺傳雜誌》(Journal of Heredity)上的研究指出,他們本來只是在進行加州神鷲的例行基因檢查。

467隻雄鳥,沒一隻是爸爸

但在過程中,研究人員卻發現有兩隻於 2001年和 2009年孵化的加州神鷲幼雛,身上只帶有其各自母鳥的基因,而圈養計畫中的 467隻雄鳥,DNA都和牠們不相符(註)。

「這真的是一個令人驚喜的發現,」聖地牙哥動物園野生動物聯盟(San Diego Zoo Wildlife Alliance)的保育遺傳學主任,同時也是本次研究共同作者之一的萊德(Oliver Ryder)在聲明中表示:「我們當時並不是在尋找孤雌生殖的證據,但這個驚喜來得猝不及防,我們之所以可以確認這件事,是因為我們正在做確認親子關係的一般基因研究。」

註:在圈養計畫進行的三十多年間,研究人員一共建立了 911隻加州神鷲的基因樣本,「467隻」這一數字包括現存與已逝的雄鳥。

「這樣的情況是否比我們以為的還要多?」

同時,讓本次發現顯得更罕見的一點是,這是人類第一次觀察到,在環境中有其他雄性可以進行交配的前提下,竟然有鳥類依舊能夠行孤雌生殖。

一般來說,孤雌生殖通常發生在族群中能夠孕育後代的雄性數量不足的時候——但這部分的認知,或許也是受限於人類過往的研究限制。

「我們直到現在,才可以使用基因檢測的方式仔細地觀察這個問題,」萊德說:「原本,在沒有與雄性共棲,雌性卻生出後代的狀況下,人們才能確定發生了孤雌生殖。但現在我們知道(雌)神鷲在與雄性共棲的狀況下,依舊可以(以孤雌生殖)孕育後代,那問題就來啦:『這種情況是否比我們以為的還要多?』」

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這是人類第一次觀察到加州神鷲能夠進行孤雌繁殖。

Photo: Heather Paul

母鳥之前曾和其他雄鳥生下後代

在本次案例中,這兩隻以孤雌生殖的方式誕生的雄鳥,分別來自不同母親,而這兩隻母鳥,之前都曾以「傳統」的方式孕育其他幼雛,其中一隻生了 11隻後代;另一隻則和某隻特定雄鳥配對約 20年,共有 23隻後代,而且在孤雌生殖後,牠至少又有兩次的繁殖紀錄。

在性成熟前就死去

但另一方面,不幸的是,這兩隻因孤雌生殖而生的雄性加州神鷲,後來都在性成熟前就死去了。

2001年誕生的那隻在 2003年過世,不滿兩歲的牠當時被放生至野外,疑似因營養不良而死;2009年誕生的鳥兒則是在 2017年死去,當時約八歲的牠因為身形特別小隻的關係,一直留在圈養中心內,死因是足部感染。

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一般而言,加州神鷲其實可以活到大約 60歲。

Photo: Heather Paul

缺少雄性基因造成的潛在問題

一般而言,加州神鷲其實可以活到大約 60歲,本次研究的共同作者萊德因此認為,或許是孤雌生殖造成了這兩隻雄鳥過早死亡。

《國家地理》(National Geographic)的報導也同樣指出,因為缺少父親那邊的基因,造成遺傳多樣性不足,所以這兩隻雄鳥身上或許帶有造成潛在的基因突變問題。

「在牠們的有生之年,我們甚至沒發現牠們是由孤雌生殖的方式誕生的......當我們再獲得一批新的檢測血液樣本時,我們肯定會保持警惕的。」萊德扼腕地表示。

希望還有更多孤雌生殖案例

萊德也透露,他希望之後還能找到更多藉由孤雌生殖誕生,且長成健康成體的加州神鷲,這或許將對該物種帶來好處,畢竟對只剩 500隻個體的族群而言,每一顆蛋都很重要。