食人蛙帮助澳大利亚对抗入侵物种

研究人员创造了基因工程的“彼得潘”蟾蜍。
Close up of cane toad tadpole eating toad eggs underwater
“彼得潘”蝌蚪对同窝孵化的幼体和蟾蜍卵有贪婪的胃口。图片来源:Etienne Littlefair

转基因食人蝌蚪可能是解决澳大利亚近百年入侵蟾蜍问题的方案。研究人员表示,移除控制甲状腺素激素产生的基因,可以培育出无法进行正常变态发育为成年两栖动物的蝌蚪群。而海蟾蜍的蝌蚪本来就食欲旺盛,延长这个生命阶段可以让这些基因改造的幼体吞噬比正常情况下多三倍的蟾蜍卵。

“我们似乎创造出了这种体型相当大、寿命相对较长、食欲旺盛的食人者,它们非常适合控制同种的数量,”澳大利亚麦考瑞大学的进化生物学家和生态学家 Rick Shine 告诉澳大利亚ABC News

Four cane toad tadpoles with varying levels of pigmentation
研究人员还通过引入一种抑制蝌蚪色素基因的溶液来测试他们的方法。图片来源:Etienne Littlefair

距离澳大利亚引入热带海蟾蜍Rhinella marina)到昆士兰州的农场已经过去了大约90年。1935年,约有2400只蟾蜍被释放到野外,试图控制农业害虫。但这些两栖动物并没有控制住破坏甘蔗的甲虫种群,反而迅速演变成一场生态灾难。由于缺乏主要的捕食者,并且对本土爬行动物造成毁灭性影响,海蟾蜍成为了入侵物种的典型案例。如今,估计有2亿只海蟾蜍正在澳大利亚北部肆虐,并且没有减缓的迹象。

雌性海蟾蜍每年产卵两次,每次产卵多达3万枚。研究人员推测,即使只改造其中一小部分卵,也能显著控制总体数量。

不幸的是,Shine 的团队仍然面临一个难题:如果他们的“彼得潘”蝌蚪永远长不大,那么它们就无法繁殖出更多食人的后代。该团队目前的流程需要手动向单个蛙卵注射一种中和甲状腺素激素的溶液,这无法规模化。

Shine 和他的同事们已经在研究一些潜在的解决方案。一种选择可能是在释放基因改造蝌蚪后,向水体中添加甲状腺素,从而允许其中一些蝌蚪长成成年。这些海蟾蜍反过来最终会产生自己的“彼得潘”后代,使研究人员能够重复这个循环。

“如果我们能让这些幼蟾蜍长成成年体并繁殖,那么每窝将会有2万到3万只‘彼得潘’蝌蚪,”Shine 解释说。“只要有少数具有这种基因改变的成年蟾蜍,我们就能获得大量我们想要的蝌蚪。”

在生产健康的成年“彼得潘”蟾蜍方面仍有工作要做,但Shine的团队相信进一步的研究将产生预期效果。在此期间,该项目需要澳大利亚监管机构进行严格的评估,才能在野外进行试验。

 

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