PNAS：首次發動物也有雜種優勢

大約50多年前，美國加州的漁民為了促進捕魚而將一種新的蜥蜴引入到了加州的水體中，作物捕魚的餌料。這些Barred Tiger蜥蜴（蠑螈）接觸到本地的California Tiger蜥蜴，并且隨著時間的推移這兩個種開始交配了。50年前漁民所做的卻使田納西大學的研究人員獲得了有關動物種類如何相互作用的重大發現，并且引發了大的爭議。

通常，雜交植物經常會表現出雜種優勢，而雜交動物則似乎沒有這種優勢。典型代表是馬和驢子的雜交后代騾子失去了生育能力。而田納西大學的研究人員的最新研究則打破了這種觀點。他們研究顯示，加州本土火蜥蜴和外來火蜥蜴雜交所得后代具有比雙親更高的存活率。這是首次在瀕危物種中觀測到雜種優勢，為動物保護提供了新的思路。這項研究的相關論文發表在最新一期的《PNAS》上。

美國田納西大學的Benjamin Fitzpatrick和加州大學戴維斯分校的H. Bradley Shaffer對觀測了加州本土的火蜥蜴、從德州引進的火蜥蜴以及二者的雜交種。結果發現雜交種比親種要具有較高的幼體存活率，這說明可能是雜種優勢在起著作用。

Fitzpatrick表示，這一發現將會促使保護主義者重新制定個體及族群保護的相關標準。加拿大大不列顛哥倫比亞大學的進化遺傳學家Loren Rieseberg，對研究小組用分子標記梳理了雜種優勢表示了稱贊。但他同時表示，還需要追蹤觀測這些雜種火蜥蜴直到性成熟期，才能對它們的生態命運作出結論。他說：“將來這些雜種火蜥蜴也許會遇到繁殖及生態學問題。”

在自然界種，由于各方面的原因，使親緣關系接近的類群之間在自然條件下不交配，即使能交配也不能產生后代或不能產生可育性后代的隔離機制，便稱為生殖隔離。若隔離發生在受精以前，就稱為受精前的生殖隔離，其中包括地理隔離、生態隔離、季節隔離、生理隔離、形態隔離和行為隔離等；若隔離發生在受精以后，就稱為受精后的生殖隔離，其中包括雜種不活、雜種不育和雜種衰敗等。

生殖隔離的機制主要有7種： 地理隔離，即由于地理障礙(如高山、海洋和沙漠等)而使兩個或幾個群體之間不易交配成功的隔離機制，是形成物種的第一步；生態隔離，由于食性、生活習性和棲棲地點的不同，使幾個親緣關系接近的類群之間交配不易成功的隔離機制。例如有人報道5種近緣雀在樹冠的不同層次捕食不同的昆蟲，以及營巢的位置和交配產卵的繁殖季節不同，所以它們雖然生活在同一片森林，甚至同一棵樹上，也都因各有自己的生態位置而形成生殖隔離；季節隔離，又稱時間隔離，新種形成過程中，合子形成前的隔離機制之一。生物一般都有一定的生育季節和時間，如動物的發情期、交配期；植物的開花期和授粉期等，如果同種群體間的生育季節和時間不同，就會造成季節隔離或時間隔離，阻止了基因的交流，從而導致生殖隔離的形成。例如，北美有3種蛙，同生在一個池塘里，但由于繁殖季節不同而構成了生殖隔離。林蛙在水溫達到7 ℃時，首先產卵；其次是笛蛙，在水溫達到12 ℃時開始產卵；鼓蛙在水溫達到16 ℃時才開始產卵；生理隔離，植物傳粉后或動物交配后，由于生理上的不協調而不能完成受精作用的現象。例如，異種花粉落在柱頭上通常不能形成花粉管；有的即使形成花粉管也不能成功地通過花柱、到達胚珠。又如綠果蠅的精子在美洲果蠅的受精囊內很快就喪失游動能力，而同種精子則可較長時間保持活動能力；形態隔離，主要指由于植物花的結構與傳粉者形態結構不協調而造成的交配受精障礙。例如，大紅吊鐘柳，花紅色，有細長的管狀花冠；山吊鐘柳，花藍色，有較大的鐘狀花冠。二者在人工授粉時能形成雜種，但在自然條件下，前者以其紅色光和紅外光招引蜂鳥，管狀的花冠對蜂鳥細長的喙也相適應；后者以藍紫光與紫外光招引蜂類，鐘狀花冠也適于蜂類采蜜，但二者之間不能相互授粉。這樣，它們的花色和結構，便構成了物種間的隔離而阻止了基因的交流，此即為形態隔離；行為隔離，由于交配行為不同，而使兩個或幾個親緣關系相近的類群之間交配不易成功的隔離機制。例如，紅蟋蟀、賓洲蟋蟀和富爾頓蟋蟀在形態上無區別，但鳴聲的強弱和頻率不同。試驗證明，交配僅在發生同一鳴聲的種內進行，不同鳴聲的蟋蟀不進行交配；雜種不活。