当一个物种由于自然环境的变化或者其它原因,导致数量不断降低,当降低到一定程度之后,就会失去保障繁殖顺利进行的能力,这种情况在生物学上称之为功能性灭绝。功能性灭绝是从一个生物体的个体出发,在遗传性状发生重大改变,并且优秀基因不能正常传递给子代时,从个体的角度逐渐蔓延至整个种群,形成负面的种群化效应。这种群体的功能性,不但适用于本土生物在自然环境变化中的适应表现,同样也适用于外来物种对新环境的适应,如果对环境适应能力都不强,则不可避免地会被自然所淘汰。由此可见,澳大利亚外来的野兔适用于第二种情况,但是为何没有发生功能性灭绝呢?
澳大利亚野兔肆虐情况
随着地球板块的漂移,原本连接在一起的盘古大陆,在中生代末期逐渐开始分离,澳大利亚大陆也因此同其它大陆脱离,孤单地漂移到南半球的海洋上。而生物的进化是与环境及其变化密不可分的,既需要一定的自然环境支撑,也需要多种多样的基因交流,而澳洲大陆的分离,使得原本生活在上面的生物,面临着自然环境条件比较单一、与其它地区的生物缺乏基因交流的机会,因此生物特别是动物的进化非常缓慢,仍然保留着中生代末期原始哺乳动物的种群结构,这也是澳洲大陆目前是唯一拥有中生代末期有袋类哺乳动物后代的重要原因。
而在英国殖民者发现并大规模的移民之前,澳洲大陆是没有野兔的。而其它大陆由于在分离过程中,彼此还是存在相连的通道,因此,野兔得以生存、交流和繁衍。而兔子在其它大陆的种类,主要以野兔和通过穴兔驯化而成的家兔,其中家兔主要作为人类的肉类和皮毛原材料的供应来源,而野兔则有时会成为贵族们用于狩猎娱乐的首选动物。
早在1788年的时候,运送英国犯人的10多艘轮船抵达澳大利亚,在轮船上除了犯人以外还有已经被驯养的家兔,由于这里水草丰盛,而且还没有兔子的天敌,家兔很容易饲养,有的兔子就被选择进行散养,数量也越来越多,其中不可避免地一些家兔会逃离饲养地,来到自然环境中,在一定程度上奠定了以后兔子泛滥的基础。
1859年英国殖民者奥斯汀委托其侄子从英国寄来5只野兔和12只穴兔,在澳大利亚农场里散养,供自己打猎消遣。1865年,农场里的兔子总数就超过了一万只,一些兔子从农场里逃离。而其它的一些殖民者也效仿奥斯汀的做法,在很多农场里饲养野兔,结果一发不可收拾。从1865到1895年这30年间,野兔的活动范围以每年100多公里的速度向四周特别是西部蔓延。到19时,整个澳大利亚基本上都被野兔攻陷,数量达到100亿只之多。虽然后来澳大利亚为了阻止野兔的蔓延,先后采取了引进天敌、药物喷杀、细菌病毒战等多种方法,也杀死了数量极多的野兔,但是野兔的适应能力超强,很快种群数量又逐渐恢复,一直到现在都成为澳大利亚非常头疼的问题。
澳在利亚野兔之所以泛滥的原因
在其它大陆野兔数量一直处于比较稳定的平衡状态,而在澳洲大陆却蔓延速度极快,主要原因还是基于野兔的生理特征,以及对于野兔来说得天独厚的自然环境优势。主要因素有:
超强的繁殖能力。雌兔拥有两个子宫,而且可以同时受孕,幼崽性成熟时间仅为6个月左右,在性成熟后一年可以产崽6-8次,每次产崽4-8只,因此野兔的繁殖能力非常强大,正常情况下一只雌兔一年的后代就可以达到20-40只。生存环境优异。澳大利亚虽然西部比较干旱,但是对于野兔来说,除非沙漠的核区地带难以生存之外,其它地区都拥有比较丰盛的水、草资源。而且这里没有其它大陆像狼、狐狸、猞猁、虎、豹、老鹰等众多天敌,兔子没有了后顾之忧,即使后来引进的一些天敌,其捕杀效率赶不上兔子繁殖速率,兔子的数量一直居高不下,而且还造成了被引进动物大量捕杀其它本土动物而过度繁殖。兔子的机警性很强。一方面无论是野兔还是家兔,有很强的机警性,一听到风吹草就会撒腿就跑,其奔跑速度能达到每小时70公里以上,澳大利亚地广人稀,地势比较平坦辽阔,一般的动物很难追得上。而且兔子的打洞本领高超,地下经常被洞察通道布满,纵横交错,一旦钻进洞中,更难以进行捕杀。
野兔在澳大利亚为何不会功能性灭绝
我们先来看一下功能性灭绝的内在原因。功能性灭绝共有三种情况:
没有相关该种动物的观察报告,也没有化石依据。种群规模过小,在生态系统中的意义和作用可以忽略不计。种群数量非常少时,个体近亲繁殖现象严重,或者根本没有可以交配的对象。那么,从欧洲引进澳洲大陆的5只野兔和12只穴兔,如果要出现功能性灭绝的情况,只能通过第三种情形进行考虑。
在通常情况下,当一个种群中生物个体数量过小时,会不可避免地出现近亲繁殖问题。而近亲繁殖的后果是,两个拥有较近亲缘关系的个体,其从共同祖先那里可以获得更多的相同基因,而这些基因既包含有利的基因,也包含有害的基因。而在有害基因中,当两个个体在基因交流过程中,由于含有隐性有害基因的位置会存在较大的一致性,因此与亲缘关系较远的两个个体进行比较,形成隐性致病基因纯合子的概率就会大很多,那么相应地就会出现相应的遗传性疾病,比如智力低下、畸形、先天性遗传疾病等等,对种群个体健康及种群的整体质量产生严重影响。
那么引进澳大利亚的野兔为何没有出现这种因近亲繁殖带来的问题呢?主要原因我想有以下两个方面:
一是繁殖数量过多,一定概率上降低了功能性灭绝的风险。最开始引进的野兔,不可避免地会出现近亲繁殖问题,但是隐性致病基因纯合子的形成是有一定概率的,并非只要是近亲繁殖子代就一定会出现问题,那些出现隐性致病基因纯合子的后代肯定因不适应环境或者生理机能受到影响而逐渐死亡,只不过野兔的繁殖能力太强,出现隐性致病基因纯合子而死亡的后代数量,远远要小于新增加的子代数量。
二是异体繁殖对象的问题,刚才提到了,在引过5只野兔和12只穴兔之前的近100年间,这里已经有饲养家兔的先例了,而且数量也应该不少,那么逃离到自然环境中的家兔也应该有一定的数量基础,再加上后来引进的这些野兔和穴兔,构成了一个可以维持种群繁衍的种群系统,也在一定程度上降低了功能性灭绝的可能性。
总结一下
出现生物功能性灭绝的一个前提是,该种生物的繁殖速率,要低于因出现近亲繁殖引发隐性致病基因纯合子后代的死亡速率,使得后代无论是从数量还是质量上都出现退化,从而逐渐灭绝。而引进澳大利亚的野兔,一方面由于它们能够与之前已经在此存在的若干家兔构成一个种群系统,降低了出现隐性致病基因纯合子后代的几率。另一方面,兔子的繁殖能力超强,进一步抵消了因遗传性疾病致死对种群数量的拉低作用,因此从整体上看种群数量一直处于不断增长的趋势。
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