袋獾又稱“塔斯馬尼亞魔鬼”,,是一種生活在澳大利亞塔斯馬尼亞島上的世界最大有袋目食肉動物,。傳染性腫瘤曾橫掃袋獾種群,,導致大多數(shù)成年個體死亡,。如今,,幼年袋獾的懷孕時間比過去提前了許多。但這種現(xiàn)象究竟是快速進化的結果,,還是對環(huán)境變化作出的暫時響應,?
10年前,,一種面部腫瘤在塔斯馬尼亞島上的袋獾種群中大肆傳播,導致大多數(shù)成年個體患病,。出現(xiàn)在動物嘴巴周圍的病變會發(fā)展成一個乒乓球大小的腫瘤并且向整個面部擴散,;由于無法進食,這些“魔鬼”在腫瘤出現(xiàn)后幾個月內(nèi)便因饑餓而死亡,。這種疾病具有很高的傳染性,,而成年個體對其具有極高的易感性,這可能是因為腫瘤細胞通常是在性接觸的過程中傳播,。這種傳染性腫瘤被證明具有極大的破壞性,,以致于袋獾已在今年5月成為了一個瀕危物種。
然而塔斯馬尼亞大學的動物學家Menna Jones最近注意到,,1歲袋獾的懷孕比例如今正在急劇增加,。通常情況下,這種壽命大約為6年的動物在兩歲之前是不會繁殖后代的,。通過分析牙齒腐蝕程度和性器官發(fā)育水平,,Jones和同事對“塔斯馬尼亞魔鬼”的年紀和繁殖狀況進行了評估。研究人員發(fā)現(xiàn),,在5個采樣地區(qū)中,,有4個地區(qū)的袋獾的懷孕時間比正常情況提前了幾個月甚至1年。在一處采樣點,,提前懷孕的雌袋獾的比例已經(jīng)達到了驚人的83%。研究小組在本周出版的美國《國家科學院院刊》(PNAS)網(wǎng)絡版上報告了這一研究成果,。
Jones表示,,這種提早懷孕的變化可能是一種進化響應。她強調(diào),,在殺光所有兩歲后懷孕的雌袋獾后,,這種傳染性腫瘤可能會在基因上選擇那些更加年輕的雌袋獾。如果真是這樣,,這一發(fā)現(xiàn)將使袋獾成為已知第一種為了響應一種疾病而快速進化其繁殖模式的哺乳動物,。
美國康奈爾大學的進化生物學家Nelson Hairston對此表示懷疑。年輕袋獾提前懷孕可能只是因為它們有更多的機會找到食物和配偶,,這是因為如今成年個體已經(jīng)越來越少了,。Hairston指出,要想證明這一發(fā)現(xiàn)確實源于遺傳進化,,研究小組必須找出一些證據(jù),,例如,生活在動物園中的袋獾面對更多的食物和配偶并沒有出現(xiàn)提前懷孕的情況,。
Hairston同時強調(diào),,科學家已經(jīng)在包括野兔和羊在內(nèi)的哺乳動物中發(fā)現(xiàn)了快速進化,,但并沒有涉及對疾病的響應。因此有關“塔斯馬尼亞魔鬼”的故事必將對人們認知進化產(chǎn)生徹底的轉(zhuǎn)變,。他說:“但這一過程很可能會加上性的色彩,。”(生物谷Bioon.com)
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PNAS,doi: 10.1073/pnas.0711236105,,Menna E. Jones, David Pemberton
Life-history change in disease-ravaged Tasmanian devil populations
Menna E. Jones*,†,‡,§, Andrew Cockburn†, Rodrigo Hamede*, Clare Hawkins*,¶, Heather Hesterman*, Shelly Lachish‖, Diana Mann‡, Hamish McCallum*, and David Pemberton¶
Abstract
Changes in life history are expected when new sources of extrinsic mortality impact on natural populations. We report a new disease, devil facial tumor disease, causing an abrupt transition from iteroparity toward single breeding in the largest extant carnivorous marsupial, the Tasmanian devil (Sarcophilus harrisii), in which males can weigh as much as 14 kg and females 9 kg. This change in life history is associated with almost complete mortality of individuals from this infectious cancer past their first year of adult life. Devils have shown their capacity to respond to this disease-induced increased adult mortality with a 16-fold increase in the proportion of individuals exhibiting precocious sexual maturity. These patterns are documented in five populations where there are data from before and after disease arrival and subsequent population impacts. To our knowledge, this is the first known case of infectious disease leading to increased early reproduction in a mammal. The persistence of both this disease and the associated life-history changes pose questions about longer-term evolutionary responses and conservation prospects for this iconic species.