Scientists engineer fruit flies capable of ‘virgin birth’

伦敦,7月29日——科学家们昨天宣布,他们已经通过基因工程改造了雌性果蝇,使其不需要雄性果蝇就能繁殖后代,这标志着首次在动物身上实现“处女生育”。

《当代生物学》杂志上的一项研究首次揭示,果蝇的后代也能在不交配的情况下生育,这表明这种特征可以代代相传。

处女生育,也被称为孤雌生殖,在动物界是罕见的,但并非闻所未闻。

一些产卵动物的雌性——比如蜥蜴和鸟类——能够在没有交配的情况下生育,通常是在没有雄性的情况下。

上个月,科学家们透露,哥斯达黎加一家动物园里,一只从未接近过雄性鳄鱼的雌性鳄鱼产下了一个含有完整胎儿的卵,这是这种爬行动物首次有处女分娩的记录。

有性生殖通常包括雌性的卵子与雄性的精子受精。但对于孤雌生殖来说,雌性会独自将卵子发育成胚胎。

英国剑桥大学的研究人员、这项新研究的主要作者亚历克西斯·斯珀林告诉法新社,自从她的宠物螳螂有了处女胎后,她就想研究处女胎。

为了找到这种现象的遗传原因,斯珀林和几位美国研究人员决定在果蝇身上进行实验。

这种正常有性繁殖的苍蝇是基因研究中研究最多的动物之一,这意味着它们可以利用一个多世纪的知识。

“最后的努力”

首先,研究小组对另一种果蝇——墨卡托姆果蝇(Drosophila mercatorum)的两个菌株进行了基因组测序。一种菌株仅通过处女生育繁殖,而另一种菌株需要雄性。

然后,研究人员比较了结果,旨在找出处女生育背后的基因。

然后,他们操纵了黑腹果蝇的基因,以匹配他们在其近亲中看到的基因。

斯珀林说,结果是“完全单性生殖的果蝇,这让我非常高兴”。

这项研究历时六年,涉及超过22万只果蝇。

如果经过基因工程改造的果蝇能接触到雄性果蝇,它们就能正常繁殖。

但在那些被隔离的人中,有1%到2%的人似乎在生命的一半(大约40天)时放弃了与雄性的接触,并选择了处女生育。

它们的后代——都是雌性,就像所有的处女生育一样——有自己的孩子的比例大致相同。

斯珀林说,这一壮举几乎不可能在任何其他动物身上实现,因为关于果蝇的数据非常丰富,而且孤雌生殖的研究非常困难。

哺乳动物——包括人类——无论如何都不能进行处女生育,因为它们的繁殖需要来自精子的某些基因。

但斯珀林说,可能有更多的动物能够单性生育,而不是目前所知道的,他指出最近发现的鳄鱼。

她说,虽然处女生育被认为是维持物种生存的“最后努力”,但这一理论尚未得到证实。

“我们可以推测,这种情况发生得较晚,因为它们已经放弃了寻找伴侣的念头,然后就把最好的一面展现出来了。”——ETX工作室