保護遺傳學的新工具:海豹胎盤

一個可悲的事實是,隨著一個物種的成員變得越來越稀少,它們往往會遭受近親繁殖的困擾。這種缺乏遺傳多樣性會導致出生缺陷和其他問題,隨著時間的推移,使一個物種更加瀕危。

加入我們科學愛好者的社群!

本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點


一個可悲的事實是,隨著一個物種的成員變得越來越稀少,它們往往會遭受近親繁殖的困擾。這種缺乏遺傳多樣性會導致出生缺陷和其他問題,隨著時間的推移,使一個物種更加瀕危。

為了瞭解瀕危物種面臨的威脅,有時也為了幫助它們適應有限的繁殖選擇,保護主義者會定期測試許多瀕危物種的遺傳構成。這並不總是一件容易的事。有時動物非常稀少,很難在野外找到它們,或者唯一的證據是可能不含大量DNA的毛髮或糞便。其他時候,採集用於DNA分析的血液或組織樣本可能對研究人員或動物都是危險的。畢竟,沒有人喜歡被麻醉,然後被尖銳的針頭刺傷。

那麼,保護主義者如何採集DNA樣本,在對研究的動物風險最小的情況下提供最大程度的資訊呢?答案是:胎盤。


支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保關於當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


是的,胎盤。根據本週發表在芬蘭期刊Annales Zoologici Fennici上的一項研究,胎盤可以成為寶貴的遺傳物質來源,有助於識別近親繁殖並揭示其他重要資料,例如新生兒的性別。

來自芬蘭幾所大學和機構的研究人員嘗試了使用塞馬環斑海豹(Pusa hispida saimensis),這是地球上最稀有的海豹物種之一。這些極度瀕危的海豹只剩下大約 300 只,全部生活在該國一個內陸湖中,它們面臨著來自漁民和氣候變化的持續壓力,氣候變化導致了因缺乏冰而造成的嬰兒高死亡率。

儘管種群數量稀少,但海豹仍在繼續繁殖。根據該論文,每年出生 50 到 60 只海豹幼崽。這意味著遺留下來大量的胎盤可用於潛在的測試。

2009 年至 2011 年間,研究人員從海豹冰封的產仔穴中收集了 59 個胎盤。大多數胎盤已經分解,但仍然含有足夠的遺傳物質用於測試。每個胎盤都提供了多個提取遺傳物質的機會:胎盤的子宮側用於提取母親的DNA,胎兒側和臍帶用於提取幼崽的DNA。

研究人員還有一些實際的海豹DNA用於比較,但這才是故事的悲傷部分:組織主要來自在產仔地點發現的死產幼崽。

對胎盤的測試揭示了許多關於幼崽基因型的資訊,主要表明它們表現出預期的低水平遺傳多樣性。測試沒有揭示任何關於母親的資訊,也沒有最終表明哪些幼崽是同胞(可能是因為它們的遺傳學重疊太多)。

研究人員寫道,這項測試是第一個證明胎盤在遺傳監測中具有價值的測試。他們補充說,雖然該測試沒有產生大量資料,但即將到來的更先進的基因測序測試可能會揭示更多資訊。而且這種技術可能在塞馬環斑海豹的保護中發揮尤其重要的作用,因為雖然從“難以捉摸且難以捕獲的”野生動物身上採集樣本幾乎是不可能的,但收集胎盤相對容易。

當然,這種方法並非適用於所有物種。鰭足類(海豹)是少數不經常吃自己胎盤的動物之一,因此其他動物可能無法獲得樣本。然而,全世界有很多瀕危的海豹物種,研究人員預測,胎盤檢測技術可能會對其中幾種有價值。這是保護生物學家口袋裡的又一個工具,可以幫助拯救極度瀕危的、近親繁殖的物種免於滅絕。

照片由 Juha Taskinen 提供,來自NOAA Fisheries

John R. Platt is the editor of The Revelator. An award-winning environmental journalist, his work has appeared in 大眾科學, Audubon, Motherboard, and numerous other magazines and publications. His "Extinction Countdown" column has run continuously since 2004 and has covered news and science related to more than 1,000 endangered species. John lives on the outskirts of Portland, Ore., where he finds himself surrounded by animals and cartoonists.

More by John R. Platt
© .