在澳大利亚内陆的挖洞,也被称为Boodie。

在澳大利亚内陆的挖洞,也被称为Boodie。礼貌AWC.

协助进化:我们应该去帮助物种适应吗?18bet体育

澳大利亚项目为了帮助威胁泥浆物种适应避免掠夺性猫是在一系列“辅助演化”努力之一的基础上,即不再足以保护18bet体育物种免于改变:人类将有助于帮助他们改变。

“我花了15年时间把猫从围栏保护区和国家公园赶走,”凯瑟琳·摩西比说。“然后,突然之间,我又把它们放了回去。这样做感觉很奇怪。”

这是澳大利亚内陆地区,位于阿德莱德以北约350英里处的一个炎热、极度蔚蓝的日子。我和摩西一起检查干旱区恢复(Arid Recovery)的运动敏感相机的电池。干旱区恢复是她和丈夫在1997年发起的一个生态系统恢复项目。该项目占地超过47平方英里的红土和灌木丛。它被六英尺高的围栏完全包围着,这是为了防止野猫和狐狸进入。

在主围栏里面是一系列用栅栏围起来的小围场。几年前,Moseby决定把猫加入其中。她的推理简单而又激进。内陆的生态系统已经发生了根本性的改变,如果本土动物想要生存,它们也必须改变。也许他们可以通过训练来避开猫,猫是由英国殖民者引入澳大利亚的,现在几乎在澳大利亚的任何地方都能找到,包括大多数岛屿。

“很多焦点一直在试图提出杀死猫的方法,”在重新引入生物学中掌握博士学位,“莫斯比举行了猫。“我们有点开始​​看着它从猎物角度看,就像我们更好地制作猎物?那会有所帮助吗?因为最终共存是我们想要到达的地方。我们不会在整个澳大利亚摆脱每只猫。“据估计,该国有多达600万只野生猫,每年杀死约8亿本土动物。(狐狸也由英国人介绍,非常普遍存在普遍存在;但它们有点更容易控制,因为它们更容易吃毒饵。)

他们的想法是给这些有袋动物施加足够的压力,使其产生行为上的,甚至更好的,进化上的变化。

在过去的几年里,莫斯比和她的同事在干旱的恢复中尝试了两个受威胁的泥浆物种:贝尔比的大兔子,看起来像一只小兔子的小兔子,以及挖洞的Bettong,也被称为Boodie,它有一个灰鼠样脸,瘦身的后腿和长尾。他们已经为一些围场添加了少数猫,然后煞费苦心地记录了结果。这个想法是对泥浆上的足够的压力产生行为或 - 甚至更好的进化变革,但所有动物都会变成死亡的压力并不大。

“有很多证据表明演变可能会在很短的时间内发生,特别是当有强烈的选择时,”莫斯比观察到。

在干旱的恢复研究设施的嘴里有一个野生猫。

在干旱的恢复研究设施的嘴里有一个野生猫。由凯瑟琳·摩西提供

当然,猫和狐狸已经对澳大利亚的本土物种施加了强烈的选择性压力 - 这么强大的是许多人不再需要。在哺乳动物中,该国的灭绝率是世界上最高的。较小的贝尔比 - 更大的贝尔比的堂兄 - 在20世纪中期的某个时候消失了。新月尾巴袋,沙漠的袋鼠,以及麦克凯湖野兔 - 谷物在同一时间消失了。所有人都认为,通过引入的掠夺者完成。在澳大利亚大多数大部分地区,曾更大的Bilby曾经曾经占有丰富;今天,总人口估计少于10,000。挖洞Bettong是该国最常见的动物之一;它现在限于孤岛和储备,如干旱恢复。

猫和狐狸的原因之一是如此致命的是他们被引入的猎物怂恿。1859年欧洲兔子进口到澳大利亚;他们乘以和蔓延得如此之快地,在几十年之内,数以上百万数百万人。兔子不仅与本地哺乳动物竞争,而且还允许他们允许猫和狐狸的数量同样爆炸。掠夺者可以捕杀本地哺乳动物灭绝,仍然很好。

“通常,如果你有捕食者 - 猎物关系,猎物不会灭绝,因为他们依赖于彼此,”莫斯比观察到了。就像它一样,“猫和狐狸增加到超丰富。”像较小的Bilby和沙漠Bandicoot一样的生物“没有机会进化,因为这一切都很快就发生了。”

到目前为止,干旱恢复工作的结果提供了一些鼓励,但也证明难以解释。

激励Moseby的工作的希望是赋予了一个机会,即要多时间,物种可能能够适应引入的掠夺者。到目前为止的结果提供了一些鼓励,但也证明难以解释。

在一个实验中,莫斯比和她的同事们将五只猫队进入围栏的围场,百百年更大的胆汁,并在那里留下了两年。然后,他们捕获了一些幸存的胆管,以及来自“无食”围场的一些百吉河,并将无线电发射器连接到尾部。两组无线电标记的胆管被转移到另一只猫的围场。40天后,只有四分之一的“天真”伯比亚还活着。相比之下,三分之二的“暴露者暴露”伯比亚已经设法避免了捕食。这表明,被接触到猫的伯比亚有更好的生存技能。但是是否学习了这些技能或参与毕业生的毕业生的选择 - 并且仍然不清楚。

与此同时,暴露于猫18个月的Bettongs表明,建议他们变得更加预见的行为变化;例如,他们接近了更慢的食物。但是,再一次,很难知道这些更改所示。

“机制是存在的,但问题是:它能以多快的速度发生?”Moseby说。“人们对我说,‘哦,这可能要花一百年时间。’我说,‘是的,这可能需要一百年的时间。你还在做什么?’我可能没能活着看到它,但这并不意味着不值得去做。”

干旱的恢复项目涵盖了澳大利亚47平方英里,周围环绕着6英尺高的栅栏,旨在留出野生猫和狐狸。

干旱的恢复项目涵盖了澳大利亚47平方英里,周围环绕着6英尺高的栅栏,旨在留出野生猫和狐狸。由干旱的恢复提供

“据我所知,摩西比是当今最具创新精神的保护科学家,”加州大学洛杉矶分校的生态学和进化生物学教授丹尼尔·布卢姆斯坦说。她告诉我,她曾与她一起撰写过几篇研究论文。“她真是太有创造力了。”


Moseby的是越来越多的保护项目之一,从前提下进行,它不再足以保护物种免受变化。人类将不得不介入帮助物种改变。

在干旱恢复区东北方向1000多英里处,汤斯维尔市附近的澳大利亚海洋科学研究所(Australian Institute of Marine Science)的国家海洋模拟器里,研究人员正在培育能够在更温暖的温度下生存的珊瑚。这项工作包括跨越来自大堡礁中部的珊瑚,那里的水温较低,和来自北部的珊瑚,那里的水温较高。然后,这些杂交后代在海洋模拟器的实验室中经受热应激。科学家们希望它们中的一些能够比它们的父母更能承受更高的温度。作为这项研究的一部分,研究人员还将几代珊瑚共生体置于热胁迫下,试图选择更耐寒的品种。(共生体——来自该属的微小藻类ysmbiodinium- 为他们需要建立珊瑚礁的大部分食物提供珊瑚。)这种方法被称为“辅助演化”。

一名研究人员在澳大利亚海洋科学研究所的国家海洋模拟器中检查产卵的珊瑚。

一名研究人员在澳大利亚海洋科学研究所的国家海洋模拟器中检查产卵的珊瑚。目标/玛丽罗马

当我参观毕捕时,就像它被称为一样,它是珊瑚产卵赛季,并将凯特Quigley的后期被指控的凯特Quigley。“我们真的在寻找最好的,”她告诉我。

与毕贼和叛徒一样,珊瑚已经在强烈的选择性压力下。随着海洋温暖,那些不能占据热量的人正在死亡,而那些可以坚持的那些。(According to a recent report by Australia’s ARC Centre of Excellence for Coral Reef Studies, over the past 30 years, the Great Barrier Reef has lost half of its coral populations, mainly owing to climate change.) Many scientists are skeptical that humans can really “assist” corals in the process of evolution. They note that during their annual spawning, the corals themselves perform millions upon millions of crosses; if some of the products of these unions are particularly hardy, they’ll go on to produce more corals, and evolve on their own.

同时,如果进程成功,它不会保留珊瑚礁的多样性,但可能会产生相反的:珊瑚礁,以少数异常适应的物种为主。“我的主要反对意见之一就是造成更好的弊大于,”詹姆斯库克大学的生态学家安德鲁·贝尔德(Andrew Baird)争论。

然后是规模问题。一些能够承受更高温度的珊瑚无法在面积相当于意大利大小的大堡礁重新繁衍。要克服这一障碍,还需要更激进的干预形式。随着基因编辑技术CRISPR的出现,这些也成为可能。例如,如果与更好的耐热性相关的基因可以被识别出来,那么珊瑚就可以(至少在理论上)通过基因编辑来携带它们。利用所谓的“基因驱动”,它们也可能被编辑,把这种特征遗传给后代。(基因驱动是一种超越正常遗传规则的基因编辑形式。)

作为自然和人类模糊之间的边界,基因编辑动物以保护它们可能会越来越有吸引力。

已经,几个小组正在研究利用基因驱动器进行保护的可能性。侵袭性啮齿动物或GBird的遗传生物控制正在研究使用基因驱动以摆脱大鼠和小鼠的远程岛屿。(本集团是澳大利亚北卡罗来纳州立大学,澳大利亚英联邦科学和工业研究组织的组织联盟新西兰的生物遗产。)新西兰的科学家正在研究使用基因驱动器来根除侵袭性黄蜂,而密歇根州立大学的科学家正在调查使用基因驱动器控制伟大湖泊的侵入性海绵林的可能性。在澳大利亚,已经提出了基因驱动器可用于减少甚至消除野生猫。虽然所有这些基因传动的节约项目现在处于早期阶段,但似乎可能在即将到来,至少有些人将证明是可行的。

从一定的角度来看,使用基因编辑来保护自然系统的想法似乎。什么可能比实验室中创建的生物更少?和释放基因编辑的生物的危险 - 特别是那些配备基因驱动的危险 - 显然是巨大的。

科学家在2019年在纽约州锡拉丘兹的研究现场收获基因改良的栗子样本。

科学家在2019年在纽约州锡拉丘兹的研究现场收获基因改良的栗子样本。AP照片/ adrian kraus

但是,当自然与人造、野生与合成之间的界限越来越模糊时,通过基因编辑动物来保护它们——或保护其他物种免受它们的伤害——可能会变得越来越有吸引力。纽约州立大学环境科学与林业学院(SUNY College of Environmental Science and Forestry in Syracuse, New York)的研究人员已经培育出了一种转基因的美国栗树,它可以抵抗栗树枯萎病,这种真菌病原体在20世纪初的几十年里杀死了北美几乎所有的栗树。(转基因树含有一种从小麦中借来的关键基因。)这棵树已经提交联邦政府批准,预计将在明年左右做出决定。

至于“辅助演变”,这样的努力,可以争辩,在该术语发明之前已经走了很长时间。例如,美国栗子基金会一直在工作几十年来,通过常规育种方法创造抗性栗子树。这些树木将是杂种人 - 美国栗子与中国栗子交叉 - 因此,它们也将含有两种不同物种的基因,尽管与密切相关的物种。

作为肯特·雷福德,一个保护顾问和剑桥保护和开发教授,将它放在即将到来的书中,奇怪的性质:“保护必须保护什么是”自然“是可以理解的。”然而,“基于自然和人工之间的区别不再提供了一种思考人和非人类生活的声音指南。”