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“自我复制”是一种什么样的能力?

李雷
原创
中科院生物学博士。擅长生物、医学、健康。年更新近300图文
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大家都知道生物为了生存,会利用基因突变来适应环境,而“大理石纹螯虾”就是具有基因突变所产生的“自我复制”能力的生物,早在2018年时,就有报道称大理石纹鳌虾的后代在过去25年已入侵全欧洲的淡水生态系统,可见其“自我复制”能力有多强。

不少网友觉得奇怪,什么是“自我复制”能力,难道像影分身那样无限制的分身吗?今天来和大家聊聊“自我复制”到底是什么?大理石纹鳌虾有什么危害?无性繁殖的弱点是什么?

01,什么是“自我复制”?

其实,所谓的“自我复制”,其实是自然界再常见不过的无性生殖模式而已。

我们知道,人要一男一女,动物要一公一母才能生育后代。但事实上,这种生殖方式,就是有性生殖模式,是非常后期的现象了。

在地球早期,根本没有性别一说,大部分的生物都是无性生殖,而且,这种模式直到今天,依然是主流的生殖模式之一(不要被动植物迷惑了眼,比起微生物,动植物连皮毛都不算)。

比如,大家熟悉的菌,就是无性生殖。

当然,你会说,菌太微观了,那咱说点宏观的。

大家熟悉的食物:土豆。我们喜欢各种土豆食品,土豆泥,炸薯条,薯片等等,当然还有土豆丝炒菜。

但是,你们见过土豆的种子吗?估计很少,大部分人都知道,土豆的繁殖就是把土豆切开,然后埋进去。

这就是典型的无性生殖。

02,大理石纹鳌虾有什么危害?

大家熟悉的一个概念就是生物入侵。所谓生物入侵就是指生物由原生存地经自然的或人为的途径侵入 到另一个新的环境,对入侵地的生物多样性、农林牧渔业生产以及人类健康造成经济损失或生态灾难的过程。所以,大理石纹鳌虾最大危害,就是它的快速繁殖对生态的影响。而造成这种现象的一个重要原因是缺乏天敌。

比如当年著名的水葫芦,为了治理滇池,国家从日本引入了大量的水葫芦,结果这种植物到了滇池,没有天敌,疯狂繁殖,最后甚至把滇池水质变得坏了。以至于国家不得不花费大量的成本来治理滇池。

鳌虾也一样。

这货还特别能适应环境。它能适应很大范围内的温度、盐度、酸碱度,30℃以上的温暖水域里活蹦乱跳,冰面下的水流中也能安之若素。它们能安家于湖泊、稻田或沼泽,既吃素也吃荤,水藻腐叶、蜗牛鱼卵、小虫小鱼,都在它的狩猎范围内,实在饿了,就连木头也吃,反正有消化纤维素的。

这就是鳌虾的危害,缺乏天敌,疯狂繁殖,所以会形成灾难。

03,无性繁殖的弱点是什么?

无性生殖最大的风险就是缺乏抵抗力。有性生殖会发生大量的重组,从而有足够的对抗疾病的能力,这也是这个世界多样性的来源。

然而无性生殖,本质是就是大家熟悉的克隆,克隆的最大问题之一就是缺乏重组突变,所以如果有一个病毒有危害的话,那么其他的也会一样遭殃。

这并非不可能,大家熟悉的土豆,就曾经发生过特别大的灾难。土豆曾经是爱尔兰人赖以生存的唯一农作物。然而,1845-1850年间,一种病菌感染了土豆。由于土豆是无性繁殖,所以这种病毒到处肆虐,导致爱尔兰当时发生了严重的饥荒,短短五年之间,爱尔兰有四分之一的人口饿死。至今仍然是人类历史上著名的大饥荒事件。

所以,对于无性生殖,优势是繁殖快,劣势呢,就是这种单一性。

缺乏多样性的结果就是一旦遇到天敌,那真的是灭种的威胁。克隆人一样具备类似的缺乏多样性问题。

最后,说明一下,孤雌生殖和无性繁殖也有一些概念争论。比如有人认为,无性繁殖包括孤雌繁殖,即生殖过程没有经历过雌雄配子结合的都叫无性繁殖;也有人认为孤雌生殖不同于细菌的分裂增殖。

此处取前一种看法,毕竟整个繁殖过程不涉及两性配子结合,这本身就是无性表现。

评论
坦 荡 荡
少师级
所谓的“自我复制”,其实是自然界再常见不过的无性生殖模式而已。
2023-07-22
传承解惑
大学士级
缺乏多样性的结果就是一旦遇到天敌,那真的是灭种的威胁。克隆人一样具备类似的缺乏多样性问题。
2023-07-22
曾成富
少师级
繁殖包括孤雌繁殖,即生殖过程没有经历过雌雄配子结合的都叫无性繁殖;也有人认为孤雌生殖不同于细菌的分裂增殖。
2023-07-22