24隻變100億隻,為什麼兔子能在澳洲大陸打破近親繁殖的“魔咒”?

1859年聖誕節,英國殖民者托馬斯·奧斯汀在澳大利亞維多利亞州的一處私人莊園裡,釋放了24隻從英國帶來的歐洲野生穴兔。

他原本只是想為自己和朋友提供狩獵的樂趣,卻沒想到這一行為引發了人類歷史上最嚴重的生物入侵災難。

到1920年代,澳洲兔子的數量已經飆升到驚人的100億隻,遍佈幾乎整個澳洲大陸。

按照經典的種群遺傳學理論,一個由少數個體建立的小種群,必然會面臨嚴重的近親繁殖問題。

近親繁殖會導致遺傳多樣性急劇下降,隱性有害基因純合的機率大幅增加,進而引發近交衰退,表現為生育率降低、抗病能力減弱、畸形率上升,最終可能導致整個種群的滅絕。

然而,澳洲兔子卻徹底打破了這個"魔咒",它們不僅沒有滅絕,反而以指數級的速度瘋狂擴張。這究竟是為什麼呢?

首先,最初的奠基種群並非人們想像的那樣基因單一。托馬斯·奧斯汀的哥哥威廉從英國薩默塞特郡的家族土地上只找到了6隻野生穴兔,為了湊數又買了7隻家兔,總共13隻。

這13隻兔子在"閃電號"船上經過兩個多月的航行,於1859年聖誕節到達墨爾本時已經繁殖到了24隻。

這些兔子分別來自英國多個地區的獨立種群,本身就攜帶了相對豐富的遺傳變異。

更重要的是,在奧斯汀釋放兔子之前,澳洲已經有71年的家兔引入歷史,至少有90次獨立的引入事件。

雖然這些早期引入的家兔大多沒有形成大規模野生種群,但它們後來與奧斯汀引進的野生穴兔發生了一定程度的雜交,補充了澳洲兔子的基因庫。

2022年發表的一項基因組研究證實,澳洲兔子的遺傳多樣性雖然低於歐洲原產地的種群,但並沒有出現極端的基因單一化,這為它們後續的種群擴張奠定了遺傳基礎。

其次,兔子超強的繁殖能力,從根本上抵消了近交衰退的負面影響。

歐洲穴兔的繁殖速度在所有哺乳動物中都屬於頂級水平。雌兔出生後3到5個月就能達到性成熟,懷孕期只有30天左右,每胎產崽平均5到6隻,一年最多可以繁殖7次。

這種驚人的繁殖速度,意味著即使有10%到20%的後代因為近交衰退出現畸形、不育或早夭,剩下的健康個體也足夠維持種群的快速擴張。

在沒有天敵和食物充足的情況下,兔子種群的數量每18個月就能翻一番,這種增長速度遠遠超過了近交衰退可能帶來的種群衰減速度。

更關鍵的是,極端的自然選擇快速清除了種群中的有害基因。

近親繁殖的主要危害,是讓原本隱藏在雜合子中的隱性有害基因得以表達,從而降低個體的生存和繁殖能力。

但是在澳洲嚴酷的野外環境中,這些有遺傳缺陷的個體幾乎沒有存活和繁殖的機會。只有那些攜帶有利基因、身體強壯、繁殖能力強的個體才能生存下來,並將自己的基因傳遞給後代。

兔子的世代周期極短,每一代只需要幾個月的時間,這意味著自然選擇的速度非常快。

僅僅幾十年的時間,種群中的有害隱性基因頻率就被大幅降低,近交衰退的影響被顯著削弱。

這種"篩選-淘汰"的過程,讓澳洲兔子種群快速適應了當地的環境,同時也淨化了基因庫。

除此之外,澳洲大陸得天獨厚的生存環境,為兔子的種群擴張提供了完美的條件。

澳洲有超過340萬平方公里的草原和30多萬平方公里的灌木叢 ,全年都有充足的青草和植物根莖作為食物。

更重要的是,澳洲沒有兔子的原生天敵,狐狸和野貓是後來才被引進的,而且它們更傾向於捕食行動緩慢的當地有袋類動物,對兔子的控製作用非常有限。

兔子擅長打洞,不僅可以躲避惡劣的天氣和少數捕食者,還能為幼崽提供安全的成長環境。

這種幾乎沒有生存壓力的環境,讓兔子的種群增長潛力得到了充分的發揮。

快速的種群擴張本身,也緩解了近親繁殖的壓力。在小種群中,基因漂變會導致遺傳多樣性快速喪失,但如果種群能夠在短時間內實現爆發式增長,基因漂變的影響就會被大大削弱。

因為種群規模迅速擴大,每個個體都有更多的機會與非近親的個體交配,從而減少了近親繁殖的機率。

澳洲兔子在短短幾十年內就擴散到了整個大陸,不同地區的種群之間形成了一定的基因交流,進一步維持了種群的遺傳多樣性。

澳洲兔子的案例,顛覆了人們對小種群近親繁殖的傳統認知。它告訴我們,近親繁殖並不是必然導致種群滅絕的死刑判決。

當一個物種擁有超強的繁殖能力、面臨極端的自然選擇、並且生活在沒有天敵的理想環境中時,它完全有可能打破近親繁殖的魔咒,實現種群的爆發式增長。 (寰宇志)