生物论文_论文生物

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关键词：诱导不同品种同一祖先的口育鱼杂交试验物种爆发原因生物多样性

论文内容摘要：由雌性口育鱼可以根据雄口育鱼臀鳍上的卵斑而避免与其他鱼类交配，设计了一个通过卵斑迷惑，在人工诱导的条件下使不同品种同一祖先的口育鱼杂交试验。此试验浅层含义是创造了新物种，实则模拟了自然界新物种的出现。以丽鱼及其丛属的隆头鱼亚目多种其他鱼类为例探讨了物种爆发有可能是由于物种间错误杂而造成的。并且此试验对当代也有很多启发，如生物多样性与濒危物种保护等问题。最后根据实验结果畅想了一些高科技技术，如新型捕鱼器，生物杀害虫器。

（一）引言：

雄性口育鱼臀鳍上犹如真卵的卵斑，让人产生如梦如幻的感觉，似乎是在对雌鱼说“跟我来吧！”这是一个验证性选择在自然选择中的一个很好的实例。或许在远古时期，口育鱼的祖先尾部只是有珍珠般的斑点，而那些较大的斑点比较吸引雌鱼，随着自然选择，卵斑演变的越来越大，犹如真卵。

一位生物学家曾从两个不同湖湾捉来的雄性腹纹丽鱼的卵斑时发现两个湖的鱼儿卵斑大小差别很大。而这两种腹纹丽鱼是由同一个祖先演变而来的。由此他猜想两个湖湾本是一样的，但由于两湖湾的雌鱼对卵斑大小的喜好不同最终形成了两个物种。

我想到了一个可以创造新物种的试验。我们可以利用不同口育鱼对卵斑的喜好不同，通过人工诱导使它们杂交。当然有很多困难要克服，比如在求偶活动的性质和顺序，呈现的气味，声音，色彩图案以及其他在同种成员起交流作用的信号等等。

（二）试验：

1.准备工作：（1）要求这两种口育鱼品种相近以消除部分信号。关于口育鱼的选择，参考了书籍，感觉丽鱼比较好，因为它们品种很多，基因相似度极高。同时所选的鱼都要处于将要交配阶段。（2）关于气味，需要人工研究并加一些屏蔽剂。对屏蔽剂要求很高，它可以屏蔽鱼类种群间的气味，但是鱼类相通的气味要绝对保留，不能失真。（3）声音也可人工制造，这需要高精密的仪器先去测量再去仿造。只有这样才可以最终可起到控制变量的目标，即只有色彩图案起主要作用，雌鱼只能通过卵斑来判断是否可以交配。（4）关于卵斑，需人工改造使其大小符合试验中雌鱼喜好的大小。事先要做大量的观察与记录。为了增大试验的成功率，卵斑的大小必须十分精确。在雄鱼身上的卵斑要选取合适的材料，要求不伤害试验鱼，与试验鱼鱼鳞可以长期结合，其组成成分不能散发出化学气味等等，以免影响交配。（5）

环境是个不容忽略的问题。书里有描写到在交配时，雄鱼一般都有巢，雌鱼会在交配季节在巢前转悠。所以在人工条件下，我们要模拟好巢以及一切环境因素。

2.试验过程：其中一种丽鱼只有雌鱼，另一种只有雄鱼，将它们放于同一适宜环境中，并适当加一些促交配试剂。在试验过程中要防止鱼儿吃卵现象。还有一些雌口育鱼在产好卵后怕卵被盗走，在受精前即把卵吞了，所以我们要人工控制好。

3.试验鱼培育：在此期间需二十四小时监控，以防发生意外。待受精卵孵化出了小鱼苗，控制好水中环境。需注意水温，水中含氧量，供给食物适量等等。我想在此期间会有一些鱼苗死亡，要及时处理。那些生命力顽强的小鱼苗要细心培育，待其长大。

4.试验研究：研究此物种的一些父母本所没有的新特性。（1）一些可以通过观察即可得出的变化，如外表，饮食，习性等等。（2）需要高科技的帮忙，对其基因进行研究。可以得出基因与其父母本的差异，可以考虑这种反常杂交是否会使基因突变频率变高而出现新的基因。也可以探讨，它们与父母本相同的基因但由于反常杂交使其表达出现奇怪的现象。（3）更广泛还可以研究它们的蛋白质组分是否发生了变化，是否可以造福于人类。

（三）含义

1.表层含义：这种方法是除了常用的人工体外受精获得杂交品种的另一种方法。当然不得不承认局限性很大，因为这种方法的条件比较苛刻，同时物种也比较相近，培育出的新品种似乎也没有什么很大益处。最主要的是不知道试验是否可操作，是否会成功。

2.深层含义：但最重要的是以上不是我做此次试验的目的所在。我想这是一种思想，是为了探究生物进化的。其实我是模拟了在自然界中，一些品种的迅速辐射。它们中很多环境等多种因素，由于识别错误而杂交。就如本次试验中雌鱼，由于只有卵斑这一个信号可识别而错误杂交产生新的后代。这些后代如果可以繁殖，那么又是一个新的物种了。这样，我们就不难想像，杂交后代中不乏一些高级品种。

（四）举例探究：

就如丽鱼及其丛属的隆头鱼亚目多种其他鱼类，不仅有一般的一组正常颚之外，喉咙还有一组神奇的颚。鱼物种的丰富多样与此不无关系，关系不在于它们有咽颚（鱼有咽颚是普遍现象）的事实，而在于颚如何悬挂于肌肉之上。布满牙齿的咽颚能处理长有正常颚的鱼类无法企及的食物。那么，我就想通过此次探究而猜想这些咽喉长有颚的鱼是不是它们的祖先在性选择中误打误撞而产生的绝妙“错误”。这样猜想是因为首先文献已经记载这些丽鱼的基因是很相似的，即来自与同一个祖先。那么你也许会说这是有可能是因为基因突变啊，当

然我没有充分的理由去反对这个经典不衰的自然现象。在此，我只是想论证一下我的观点。我们来注意一个细节，就是我上面引用的那句话“丽鱼及其丛属的隆头鱼亚目多种其他鱼类„„鱼物种的丰富多样与此不无关系”仔细品味这句话有很多信息。1.这种现象不是单个存在的，而是丽鱼的一些种类。2.这些特殊种类还不止一种。我是由此推理的，既然这种鱼将颚悬挂于肌肉之上很特殊但也有很多种类拥有。倘若是基因突变，应该是个体，就算有后代继续突变，那么无论是从数量上还是从种类上都达不到文献中所说的“物种的丰富多样与此不无关系”。但如果是由于“错误杂交”，那么就相对好解释了。由于在交配给卵受精时会有很多受精卵，它们应该都能算是新物种吧，这样第一代具有此特殊特征的变异高级品种诞生了。此时你或许又会反驳我，它们只是比基因突变占了数量上的优势，品种上应该也差不多吧。下面我就要说“错误杂交”一更大优点，那就是发生频率比基因突变高很多，这个因素可不能小看。我再来给你引一段话来验证吧。[一些生殖障碍均为生态性，他们并不固定。如果由于出境出现混乱，不同物种的分布开始出现重叠，那么生殖障碍就消失了。杂交机制就始消失，除非别的隔离机制开始生效。摘自泰斯.戈尔德斯密特《达尔文的梦幻池塘—维多利亚湖上的悲剧》]

（五）现实意义：

研究相似品种杂交得新物种，正如泰斯.戈尔德斯密特这位伟大的生物学家在文章中所说：我想爆炸性辐射之谜的谜底已经被揭开。在此我想发表一下自己的看法。如果只是单单解释这个谜底，那么我么也只是知道了一个谜的答案。我们必须从中挖掘出有利于我们人类的现实意义。

首先我联想到了生物多样性问题。由于“错误杂交”所产生的新物种会不会对其他物种产生毁灭性的破坏。说白一点它们会不会成为隐形的“生物入侵者”呢？我了解的也不是很多，照常理相似物种应该不会变异出什么可怕的品种。只是猜想万一变异出一些长有特殊功能的利器，就算不会导致平衡失调，也有可能会使它们的竞争对手没吃的了，而造成了生物多样性的减少。如果是，那么这项研究真的很有意义。我们可以通过人工诱导使它们“错误杂交”，预测一些新物种的产生，并研究它们的生理结构，防止一些可怕物种的出现造成损害。

其次我们可以通过做试验，测试并比较不同相似品种杂交后产生后代的性状。寻找那些可得到优良品种的母本。但是这没有基因工程科学与推广，但是鉴于它操作比较方便可以先为基因工程做铺垫，找到合适的母本。

最后我觉得此次试验还可以帮助濒临灭绝的动物。还记得尖吻鲈让世界上最大的热带湖泊维多利亚湖生态系统崩溃吗？期间至少有两百多个本土鱼种灭绝。其中就有弗鲁鱼，导致它现在所剩品种剧减。但是在泰斯.戈尔德斯密特游历维多利亚湖时居然在本不该它出现的地方发现了它。他猜测一些顽强的弗鲁鱼为了生存逃到了其他水域，并与那儿的鱼杂交产生了新物种，一种可以在尖吻鲈恶爪下生存的品种。由此我想那些濒危物种是否可以和它们的近亲杂交呢？虽然产生的物种并非它，但是这样可以保留它的部分基因。

同时还可以从另一个角度来看，就是在我们通过人工创造出的物种可以让它们也进入生物圈这个大家庭，从某种意义上来说它们就是濒临灭绝物种的替代品。我感觉这样可以防止由于濒临灭绝物种的消失造成的损失。

（六）新技术的遐想

1.由“错误诱导”这种思想，我猜想是否可以设计一种新型捕鱼器，它的模样很像雌鱼或雄鱼喜好的对象。再加上我们人工对此捕鱼器进行一些生物特性之类的处理，使之不仅是形态上，其余很多方面都很像。大家或与会感觉这么麻烦去设计一个捕鱼器，不如直接用鱼钩来的快。但是我们设计的捕鱼器有一大特点就是定向性。一些很难的鱼种在海洋内由于种种危险我们不能总是下海去找，此时我想我们就可以制出专门钓此类类鱼的“鱼钩”了。

2.还有我由“雌性口育鱼可以根据雄口育鱼臀鳍上的卵斑而避免与其他鱼类交配”设想了一种生物杀害虫器。大自然在某种现象上应该是相近的，所以其他一些生物应该也有通过识别一些特殊的识别特征再交配。联想到了我们人类极厌恶的害虫。这种杀虫器里有那些害虫配偶身上的味道，当然里面还混有它们识别不出的毒药。这似乎与农药差不多，但我的创新之处在于它只需喷洒在少数用来吸引害虫的农作物或其他物体上即可，避免了大面积农作物受农药喷洒的危害。但我又不得不承认这种生物杀害虫器只能在繁殖期使用，并且它太具有专一性，这样也不太好。所以它适合用来对付“蝗虫成风”这种恐怖的情况。所以还是有研究价值的。

3.试验中所做的是“不同品种同一祖先的口育鱼杂交试验”。因为基因相近使它们杂交成为可能，但试验常常不尽人意。那我们是否可以发明一种高科技来使这种杂交成功率大大提高？我们知道不同物种杂交在大自然界中是很少发生的，由于它的生殖隔离。生殖隔离通俗的来说就是一道道阻碍交配的屏障，那我们就顺这打破阻碍这条思路来思考。用仪器作用于生物是不太可行的，因为这会一定程度上影响我们想获得的它们的后代。所以我想到了这种仪器可以使通过不改变物种自身但改变它们的感知能力，使它们产生幻觉以为是同一个

物种。这种高科技我只能提出这种思想，因为具体生物情况不太一样。试验中通过改变卵斑来诱导杂交就是一个很好的例子。

以上便是我对不同品种同一祖先的口育鱼杂交试验的感悟与想法。由于知识面限制，很多都是猜想，是否准确需要科学的探究。

参考文献：

〔1〕泰斯.戈尔德斯密特《达尔文的梦幻池塘—维多利亚湖上的悲剧》

〔2〕张惟杰《生命科学导论（第2版）》