麗若蘭

若要問(wèn)地球上動(dòng)物學(xué)家為誰(shuí)吵過(guò)最多的架？那一定非鴨嘴獸莫屬。

今天的鴨嘴獸通常生活在澳大利亞。在2500萬(wàn)年前的第三紀(jì)晚期，鴨嘴獸就已經(jīng)存在于這個(gè)世上。從1799年鴨嘴獸第一次進(jìn)入動(dòng)物學(xué)家的視野之后，關(guān)于它的激烈爭(zhēng)論持續(xù)了上百年。最初所有人都認(rèn)為，鴨嘴獸是人為惡作劇制造的“縫合怪”。第一次看到鴨嘴獸標(biāo)本的人，都在忙于“找縫合的線頭”。著名的思想家恩格斯也留下一個(gè)“向鴨嘴獸道歉”的典故：他曾在看到鴨嘴獸蛋時(shí)嘲笑其太過(guò)荒唐，哺乳動(dòng)物怎么會(huì)生蛋！幾十年后他卻為自己的這番言論鄭重道歉。

21世紀(jì)，科學(xué)家繪出了鴨嘴獸的基因草圖，解碼了這種“鴨子嘴、水獺腳、海貍尾巴”的奇特動(dòng)物的部分秘密。但正是這些最新發(fā)現(xiàn)，卻帶出了更多疑問(wèn)，讓科學(xué)家直呼“暈頭轉(zhuǎn)向”。

部分的哺乳動(dòng)物？鳥的染色體？爬行動(dòng)物基因帶來(lái)的神經(jīng)毒素

隨便找一張世界地圖，看向澳大利亞的東南方，很容易就能找到面積廣大的塔斯馬里亞島。那是澳大利亞聯(lián)邦唯一的島州，位于維多利亞州以南240公里處，巴斯海峽將其與澳大利亞本土分開。這座島州包括主島塔斯馬尼亞島以及布魯尼島、金島、弗林德斯島、麥夸里島和許多沿海小島，號(hào)稱“天然之州”，亦被譽(yù)為“蘋果之島”，也有“假日之州”“澳大利亞版的新西蘭”之稱，以秀麗風(fēng)光和淳樸民俗為特色。

鴨嘴獸這種十分奇特的生物，就生活在澳大利亞?wèn)|北部的約克角和塔斯馬里亞島之間，在島上也有棲息。找遍整個(gè)地球，只有這里才有鴨嘴獸的蹤跡。因此，它們就成為了澳大利亞的象征。在澳大利亞原住民傳說(shuō)中，鴨嘴獸是鴨子和水鼠生下的后代，陸生、水生動(dòng)物和鳥類都想要它加入自己的行列，但被鴨嘴獸拒絕了。2000年澳大利亞舉辦悉尼奧運(yùn)會(huì)時(shí)，便將鴨嘴獸作為吉祥物之一。

奇特的“卵生哺乳動(dòng)物”鴨嘴獸，全身裹著柔軟的濃密褐色短毛，腦顱較?。凰闹芏?，五趾具鉤爪，趾間有薄膜似的蹼，特別像鴨子的雙足，在行走或挖掘時(shí)，蹼會(huì)反方向褶于掌部，以防止受傷。鴨嘴獸皮毛上的油脂，既然能降低在水中游泳時(shí)的阻力，又能防水保暖。它們的嘴巴是寬扁形狀的，像面具一樣裝在腦袋上，看著很像鴨嘴。但實(shí)質(zhì)上，它們的扁嘴巴與鴨嘴是完全不同的。鴨嘴巴的質(zhì)地是堅(jiān)硬的角蛋白，類似人的指甲，而鴨嘴獸嘴巴的質(zhì)地柔軟似皮革，上面布滿了神經(jīng)，能像雷達(dá)一樣接受其它動(dòng)物發(fā)出的電波，仗著這一利器，鴨嘴獸可以輕易在水中尋找食物和辨明方向。它們愛(ài)吃蠕蟲和淡水蝦、龍蝦，每天要花12個(gè)小時(shí)覓食。

在人們認(rèn)知中，鴨嘴獸是哺乳動(dòng)物。然而21世紀(jì)科學(xué)家繪制出了鴨嘴獸的基因圖譜以后，這個(gè)知識(shí)點(diǎn)又被更新。

首先，直白地說(shuō)，鴨嘴獸是80%的哺乳動(dòng)物。它的基因組中，有八成基因是與哺乳動(dòng)物“共享”的。

其次，鴨嘴獸體內(nèi)決定性別的染色體，竟然與鳥類染色體十分相似。對(duì)這一觀察結(jié)果，科學(xué)家們表示已經(jīng)“暈頭轉(zhuǎn)向”，畢竟鳥類和鴨嘴獸在生物進(jìn)化樹上完全處于不同的分支！

再次，鴨嘴獸擁有“制毒能力”，或許是來(lái)自爬行動(dòng)物的相關(guān)基因。鴨嘴獸后爪跟部，有一根大約15毫米長(zhǎng)的空心小刺。雌性鴨嘴獸的刺會(huì)隨著生長(zhǎng)而消失，只有雄性鴨嘴獸才能夠分泌毒液。雄性鴨嘴獸的小刺，連接著其體內(nèi)的鴨嘴獸腺體，毒液就來(lái)自這個(gè)腺體。但鴨嘴獸的毒液并不是像毒蛇一樣，隨時(shí)都可以分泌。鴨嘴獸的毒液只會(huì)在春冬兩季產(chǎn)生，這一時(shí)期，是它們交配和孵育下一代的時(shí)間。在交配的季節(jié)，雄性為了贏得雌性的芳心，會(huì)相互決斗以爭(zhēng)奪優(yōu)先交配權(quán)。在爭(zhēng)斗中，它們會(huì)亮出小刺，猛地戳向競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，注射毒液。隨后，鴨嘴獸交配成功，開始繁衍后代，同大多數(shù)動(dòng)物一樣，為了保護(hù)自己的領(lǐng)地和幼崽不被侵犯，它們也會(huì)用毒液來(lái)對(duì)付入侵者。

科學(xué)研究證明，鴨嘴獸的毒液能毒死狗一般大小的動(dòng)物，對(duì)人類雖并不致命，卻也可能令傷者喪失局部行為能力。被刺傷的地方，會(huì)因?yàn)槎疽阂鹁植刻弁矗踔潦钱a(chǎn)生劇痛。若是疼痛尚能忍受，那么因?yàn)槎疽寒a(chǎn)生的難聞臭味，才是真正的折磨。伴隨著疼痛，毒液產(chǎn)生了一種十分難聞的氣體，這種氣體甚至?xí)S持好幾個(gè)月才消散，實(shí)在是讓人難受。所以，若是在野外遇見了正值交配期和繁衍后代的鴨嘴獸，最好繞道而行。

乳汁中有“秀蘭·鄧波兒”蛋白質(zhì)逃不過(guò)的“近?！泵\(yùn)

鴨嘴獸這種“不標(biāo)準(zhǔn)”的哺乳動(dòng)物，雖然也是以乳液哺育幼崽，但它們沒(méi)有乳頭，而是在腹部?jī)蓚?cè)分泌乳汁，幼崽伏在上面舔食。按理說(shuō)，鴨嘴獸的乳汁暴露在外部環(huán)境中，其幼崽容易受到細(xì)菌的威脅，但實(shí)際上卻并未如此。2018年，澳大利亞科學(xué)家成功破譯鴨嘴獸乳汁中的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，這種獨(dú)特的蛋白質(zhì)有望在抗衡超級(jí)細(xì)菌方面發(fā)揮重要作用，由于鴨嘴獸乳汁中的這種奇特蛋白質(zhì)呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，研究人員將其命名為“秀蘭·鄧波兒”，以紀(jì)念這位前童星獨(dú)特的卷發(fā)。

無(wú)論是可以抗擊超級(jí)細(xì)菌的乳汁，還是具有獨(dú)特蛋白質(zhì)的毒液，對(duì)人類的科學(xué)發(fā)展而言都具有重要意義。但就是這般重要的鴨嘴獸，也逃不過(guò)“近?！钡拿\(yùn)。

自歐洲人在兩個(gè)多世紀(jì)前定居澳大利亞以來(lái)，澳大利亞的鴨嘴獸數(shù)量已經(jīng)下降了50%。起初，是人們因?qū)?dòng)物皮毛的需求而獵殺它們；而后，隨著氣候變化，越來(lái)越頻繁的極端天氣與災(zāi)害，如干旱、火災(zāi)也直接威脅著鴨嘴獸的生存；環(huán)境污染、棲息地減少、入侵物種捕食、被漁民誤捕等多種因素，也讓它們變得岌岌可危。在國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟紅色名錄上，鴨嘴獸被列為“近?！蔽锓N。

發(fā)表于《生物學(xué)通訊》上的最新研究表明，人類修建的大壩嚴(yán)重威脅著鴨嘴獸的生存——鴨嘴獸無(wú)法越過(guò)人類在河流中建造的大型水壩。

大壩對(duì)鴨嘴獸的影響并不是在個(gè)體層面，而是因?yàn)橛绊懥巳后w的移動(dòng)，進(jìn)而影響整個(gè)族群的生存。在沒(méi)有大壩的情況下，它們可以用腳蹼自由地在河流上下游之間活動(dòng)。面對(duì)一些小型水壩，用那對(duì)看著有些笨拙的腳蹼，鴨嘴獸也是可以?shī)^力穿越的。然而，澳大利亞主要大壩的高度都超過(guò)10米，鴨嘴獸就很難翻越了。

那么，為什么大壩會(huì)影響鴨嘴獸的生存呢？

為了回答這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家選擇了澳大利亞的9條河流，提取了它們附近274只鴨嘴獸的DNA，并對(duì)每一條河流上下游的鴨嘴獸基因組成進(jìn)行了對(duì)比。如果鴨嘴獸可以自由活動(dòng)，上下游的種群基因就可以通過(guò)交配而流動(dòng)、交換，基因組成不會(huì)有什么區(qū)別。反之，如果它們不能自由活動(dòng)，上下游的鴨嘴獸便只能分別進(jìn)行內(nèi)部繁殖，基因也無(wú)法自由流動(dòng)，久而久之，一些基因突變就會(huì)在單個(gè)族群內(nèi)積累，最終讓上下游的鴨嘴獸種群出現(xiàn)明顯的基因差異。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在沒(méi)有大壩的情況下，分布于上下游的鴨嘴獸，基因并沒(méi)有很大的差別；但如果有了大壩，它們的基因差別是前者的4～20倍之高。澳大利亞大壩的修建，阻斷了鴨嘴獸之間的基因交流，這種阻斷，看似沒(méi)有直接危害到鴨嘴獸的生命，卻必然會(huì)在不久的將來(lái)導(dǎo)致鴨嘴獸減少。

不過(guò)幸運(yùn)的是，鴨嘴獸的困境還沒(méi)有到難以挽救的地步。一方面，人類可以在堤壩附近建立分流或旁路，讓鴨嘴獸們有路可走。實(shí)際上現(xiàn)在很多大壩的修建，都會(huì)留出這樣的通道，以幫助洄游的魚兒洄游。另一方面，人類也可以幫助鴨嘴獸進(jìn)行基因交換，人工把一個(gè)種群的鴨嘴獸送到另一個(gè)種群中，增加種群的基因多樣性。每一代動(dòng)物里，只需要有一個(gè)外來(lái)的個(gè)體，就可以將種族隔離的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。當(dāng)然，更好的方式是從根本上避免這些問(wèn)題的發(fā)生，比如不要再在鴨嘴獸的棲息地附近建立新的大壩。

鴨嘴獸是如此奇特而神秘，當(dāng)人類以為基因圖譜可以解釋一切時(shí)，卻未曾想到，自此帶出了它更多的秘密。

（編輯 陳致穎）