1990年,一隻蜜蜂在南非出生了,一件小事,卻可能影響到整個地球

 

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文/天空之城團隊

 

1990年,一隻蜜蜂在南非開普敦出生了,一件小事,非常地微不足道,簡直不足掛齒,然而一件極為可怕的事情就此拉開了帷幕,甚至可能影響到整個地球的生態系統。

很久以前,我曾看過一篇科幻小說,一位狂人科學家發明了一種可自我複製的小機器人,很快他就發現情況完全不受控制了。機器人不斷克隆自己,把附近所有的資源都消耗一空,然後就擴散到更遠的地方,最後將整個星球都變成了機器人「蜂群」,又繼續向著其他星球進發。

是不是很可怕?自我複製或克隆就是所謂的指數式增長,可以在短時間內形成由單一個體組成的,像蜜蜂一樣聚集在一起的龐大蜂群,如果可自我複製的機器人不受控制,理論上確實可以把一顆星球的所有資源,都全部轉變成它的存在。

1990年南非開普敦出生的這只蜜蜂叫海角蜜蜂(Cape honeybee),是一隻工蜂。

所謂工蜂,就是自身發育不全,不能生小孩的雌性蜜蜂。蜂群中蜂后生出的受精卵會發育成雌蜂,未受精卵發育成雄峰,雄峰的唯一作用就是和蜂后交配,交配後就會倒下,因此數量極少。雌蜂出生後,會餵食3天的蜂王漿,此後便改吃蜂蜜和花粉,最終發育成工蜂;只有一隻會被一直餵食蜂王漿,發育成蜂后,成為一個蜂群數千甚至數萬隻蜜蜂的母親。

所以工蜂和蜂后本質上並沒有什麼不同,一個蜂群如果蜂后突然離去,工蜂們會挑選一些幼蜂餵食蜂王漿,最終發育成蜂后,但最先出生的蜂后會下令除掉其它還在孕育的蜂后。

如果一個蜂群長期沒有蜂后,一些工蜂也會像其它一些昆蟲一樣,通過孤雌生殖產生雄性後代(雙倍體變單倍體,蜂后和工蜂有32條染色體,雄蜂只有16條)。但由於工蜂自身的缺陷,因此無法承擔蜂后的責任,發展自己的族群,這些雄蜂可能會飛入其它蜂群,為「它」蜂作嫁衣裳去了。

但1990年出生在開普勒的這只海角蜜蜂不同,她中了一個奇怪的基因頭等獎,11號染色體上變異出一個名叫GB45239的基因,可以利用自己從父母(雄峰和蜂后)那裡獲得的兩個染色體組產卵,發育出和自己一樣的完美雌性後代——仍然是雙倍體。

然後她就開始不斷複製自己,迄今為止已克隆出幾百萬個基因完全相同的蜜蜂出來——如果你可以這麼幹的話,世界上將出現幾百萬個和你完全相同的人,太恐怖了!

但你可能很聰明,轉念一想,它是蜜蜂呢,微不足道,又有什麼呢?一個蜂群就有幾千幾萬隻蜜蜂,幾百萬隻複製蜂,沒什麼大不了的。

但這一隻海角蜜蜂的族群不同,她們會侵入非洲其它蜜蜂的蜂巢,開始瘋狂地克隆自己,盡可能多地產出一個又一個的卵。由於她會釋放資訊素類比蜂后,導致其它蜜蜂把她當作自己人,並幫她養育「孩子」——實際是她自己的克隆體,大量消耗蜂巢裡的食物;而蜂群也會因此而陷入混亂,互相消耗,甚至導致原來的蜂后被除掉。

而海角蜂和她的「孩子」們從不幹活,只是專心克隆自己,導致蜂群難以為繼,很快凋零,蜜蜂們相繼倒下,整個蜂群也完全崩潰。這時候她們就會飛入其它蜂群,繼續她們鳩占鵲巢的寄生生活去了。

剛開始海角蜂還只是在開普敦克隆自己,侵佔其它蜂巢,上世紀90年代剛開始氾濫的時候,就有約30000個蜂巢被毀。隨著北方的養蜂者把蜜蜂放到開普地區去授粉又帶回去,海角蜂乘虛而入,一路北上,很快就佔領了南非其它地區。南非每年都有約10%的蜂巢被海角蜂毀去,目前至少已有15萬個蜂群因為受到海角蜂的侵襲,或是因為人類剿滅海角蜂而被清除。

數十年來科學家們想盡了辦法,卻對海角蜂的氾濫束手無策,由於蜜蜂是自然界的基礎物種,對開花植物的繁盛起著決定性的作用,一些人甚至擔心,如果「好吃懶做」的海角蜂傳到南非以外的其它地方,將可能對全球蜜蜂群形成巨大威脅,導致整個地球生態環境的極大危害。

一直到去年5月,澳大利亞悉尼大學遺傳學教授本傑明·奧爾德羅伊德(Benjamin Oldroyd)的團隊才發現了海角蜂的這個變異基因GB45239,令她們可以自我克隆。

此後該團隊繼續對海角蜂進行研究,他們給海角蜂的蜂后戴上了「貞操帶」——手術中用的膠帶,讓她無法和雄峰為愛鼓掌,育出了25只幼蜂,進行了DNA測序;然後又對4只海角蜂工蜂及孤雌生殖產生的63只幼蜂進行了測序。

6月9日,奧爾德羅伊德的團隊在英國《皇家學會會刊 B 》上發佈了研究成果,戴了貞操帶、無性繁殖的海角蜂蜂后後代,其DNA重組水準是基因相同的工蜂克隆後代的100倍,這意味著海角蜂的工蜂已經進化出了阻止重組的突變,不會再有損失遺傳物質的風險,她們可以自由自在地,不斷創造自己的完美副本!

而這也意味著,如果一個海角蜂蜂群的蜂后離開或死亡,將可能導致災難性的後果,工蜂將可能飛向其它蜜蜂的蜂巢,開始大規模的接管行動,完全靠其它蜂群而生存繁衍下去。不僅如此,科學家們還通過基因譜系,追蹤到這個變異基因起源於約1990年的一隻海角蜜蜂工蜂。

在南非,海角蜂仍在攻「箱」掠「巢」,接管一個又一個其它蜜蜂的蜂箱蜂巢,導致養蜂人和農業的巨大損失;科學家們仍然沒有想出任何辦法,來阻止這種自我克隆體的不斷擴散。聯想起那篇科幻小說克隆機器人佔領整個星球的故事,你是不是有些不寒而慄了呢?

幸運的是,奧爾德羅伊德教授說,雖然這種=模式令人難以置信,但由於所有這些蜜蜂都只有一套基因,因此遇上某種疾病,它們就可能被一鍋端,全軍覆沒。所以,我們其實可以期待,某一天某種病毒或病菌可以勇敢地站出來,把這些克隆體一網打盡,但現在,我們最好還是祈禱,它們可以擴張得慢一點,呆在南非就行了。

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