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性成熟最快的脊椎動物,從出生到交配只需14天

就是它——非洲鱂魚。

非洲鱂魚因其獨特的生長周期而受人關注,此前就有研究認為,它們是壽命最短的脊椎動物。而在最新的研究中,捷克科學家發現,它們還是迄今發現的性成熟最快的脊椎動物——孵化後兩周,就能長成成熟個體並開始繁殖。

非洲鱂魚以每年都有「暫停」和「快進」兩種生長狀態而聞名。在一年中的大部分時間裡,這種小型淡水魚都處在滯育的胚胎狀態,像一粒草籽一樣藏在非洲大草原的沉積物中。而當雨水重新充盈起乾涸的坑窪時,這種魚必須迅速孵化、生長、成熟,然後在池塘重新乾涸之前繁育下一代。

現在,研究人員在《當代生物學》(Current Biology)雜誌上報道了他們的最新發現:這些小魚在野外生存條件下的生命周期,遠比研究人員在實驗室條件下的預測要短得多。他們的最新研究發現,鱂魚從一毫米大的卵中孵化之後,能在兩周內長到它們的成年體長(約4~5厘米)並開始繁殖。研究人員們宣布,這是目前為止他們知道的「脊椎動物達到性成熟的最快記錄」。

捷克科學院脊椎生物所的Martin Reichard說:「我們曾猜測,該物種中只有某些品種能在特定的條件下達到非常快的生長和成熟速率。但現在我們發現,這種極快的性成熟速度是常態化的現象,並非罕見特例。」

這項研究也證明了魚類的生存周期是可變的。Reichard告訴我們,通常在實驗室內的理想環境下,鱂魚需要三到四周的時間才能達到性成熟,還有報告指出鱂魚需要十周才能達到性成熟——這比研究者們在野外觀察到的周期要長五倍。

Reichard的實驗室主要研究野生動物的衰老過程。對大多數脊椎動物來說,衰老是一個緩慢的過程,有時需要多年才能完成。但是在對鱂魚的研究中,研究者們能在幾個月內觀察到幾代鱂魚完整的生命過程。鱂魚能在短時間內展現正常衰老的所有特徵,包括各項生理能力的顯著下降。

Reichard的團隊通過調查莫三比克南部2016年1~5月期間的野生鱂魚(Nothobranchius furzeri)種群而得出這一發現,。他們在降雨後的三周內從8個獨立的池塘里收集到了鱂魚樣本,然後通過計算比較池塘形成的時間和鱂魚的年紀,他們發現這些鱂魚都是在降雨後三天內孵化的。仔細分析雄性和雌性生殖腺後,他們發現兩種性別的鱂魚都在14到15天內達到完全成熟。

研究地點(左),以及鱂魚的生命周期(右)。

這些發現再次提醒了我們,我們對野生動物多樣性的了解是多麼不足,Reichard說。他的團隊還將繼續分析這些壽命短暫的生物們衰老的過程。他們還希望繼續探究在這些物種內部觀測到的一些差異,例如為何雄性鱂魚比雌性死得更早。

鱂魚有很多奇特之處,伴隨著極快的成熟速度,它們的壽命也非常短,有的鱂魚只能活不到三個月。鱂魚還有很強的環境適應能力:美國東部區域的一些鱂魚在過去50~60年內迅速演化,並能適應比致死劑量高八千倍的有毒環境。這些有毒物質來源於很多工廠排放廢料,包括二噁英、聚氯聯苯、水銀等。由於這些特殊的生理屬性,鱂魚在未來是很被看好的實驗物種,它們可能可以被用來研究有關機體衰老,或者細胞抵抗有毒物質損傷的相關課題。

來源:Cell Press

翻譯:張清越

審校:施懌

參考鏈接:

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-08/cp-akb073018.php

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