通常,人们认为有性生殖是确保物种生存的最佳方式。但对于壁虎来说并非如此。有些壁虎在没有性行为的情况下也能茁壮成长。
壁虎的性生活很不寻常。首先,这些小型蜥蜴的不同物种可以杂交。此外,尽管这类异种杂交的后代通常是无法生育的,但有些雌性壁虎却恰恰相反:它们无需与雄性交配即可繁殖。不知何故,它们的卵子含有与其体细胞相同的 44 条染色体——一半来自母亲,一半来自父亲——而不是一半。因此,它们的卵子在未受精子授精的情况下就能发育成壁虎幼崽。而这些幼崽又都是雌性,并且以同样的方式繁殖。因此,两个有性繁殖的壁虎物种可以产生一个无性杂交的新物种。这种情况在太平洋岛屿上发生过不止一次。
一些无性繁殖壁虎的母体和父体物种是已知的。但生活在许多太平洋中部岛屿上的无性繁殖壁虎——Lugubris 鳞趾壁虎——的起源一直是一个基因谱系的未解之谜,直到加州大学圣迭戈分校的演化生态学家 Ray Radtkey 和他的同事们开始研究这个问题。他们不仅弄清楚了 Lugubris 鳞趾壁虎的世系,还确定了其可能的出生地——马绍尔群岛的阿诺环礁。他们还发现了证据,表明——至少在岛屿上——单性繁殖可以产生更强壮的壁虎。
研究人员通过匹配壁虎的基因与父系和母系祖先来追踪 Lugubris 鳞趾壁虎的祖先。Radtkey 表示,找到母系祖先很容易,因为存在于线粒体(细胞的能量源)中的 DNA 仅来自母亲。因此,他和他的同事们简单地对 Lugubris 鳞趾壁虎的线粒体 DNA 进行了测序,发现它与生活在少数太平洋中部岛屿上的一种常见的有性繁殖壁虎——Moestus 鳞趾壁虎的 DNA 相匹配。
然而,Radtkey 的团队缺乏用于确定父系的等效标记。因此,他们开始寻找其他物种,这些物种与 Lugubris 鳞趾壁虎的细胞中发现的某些蛋白质集相同,但与 Moestus 鳞趾壁虎的细胞不同,这些蛋白质必然来自父系祖先。当他们找到了所有可能的候选者后,发现其父本是一个鲜为人知的壁虎物种,甚至没有名字。已知的是,它的分布仅在阿诺环礁与 Moestus 鳞趾壁虎重叠。这个只有大约 4000 年历史的小岛屿很可能是 Lugubris 鳞趾壁虎的出生地。
新物种已经繁盛到在太平洋地区的分布范围比其任何一个母体物种都更广。夏威夷大学的研究人员最近发现了一个可能的原因:他们说,Lugubris 鳞趾壁虎比有性繁殖的壁虎更能抵抗螨虫。
这难道不违背了“基因混合的有性繁殖有助于产生更强壮后代”的理论吗?Radtkey 表示,不一定。有性重组的好处取决于大量不同基因的可用性。在岛屿上,有性繁殖物种可供选择的基因库比大陆上的物种要小。它们可能无法产生更强壮的后代,反而可能产生同样虚弱的近亲繁殖后代。
Lugubris 鳞趾壁虎的基因库也很小:其种群由四到五次异种杂交产生的克隆组成。另一方面,每一个 Lugubris 鳞趾壁虎个体都拥有高度异质的 DNA,因为它是一个双物种杂交体。Radtkey 说,异种杂交很可能产生大量无法存活的虚弱后代。但它也可能产生具有新基因组合的生物,这些生物更适应其环境——而这显然发生在 Lugubris 鳞趾壁虎的案例中。而且由于它是无性繁殖的,它相对于母体物种的遗传优势是固定的;它不会被近亲繁殖侵蚀。
但 Radtkey 认为,这种优势不会永远持续下去。他说,从短期生态学的角度来看,在这些岛屿上,无性繁殖更好,但一旦环境发生变化,你就可能被淘汰。例如,如果你的寄生虫在变化,而你没有任何改变的方式,那么你就会迅速灭绝。无性繁殖并非那么优越的一个间接证据是,你找不到任何古老的无性物种——也就是说,在进化上古老的物种。














