新南威尔士大学：DNA 分析有助于解释兔瘟是如何席卷澳大利亚的

新南威尔士大学：DNA 分析有助于解释兔瘟是如何席卷澳大利亚的

• 2022-11-30
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科学家们利用遗传学和历史记录来揭示该物种是如何摆脱有史以来最臭名昭著的生物入侵之一的。

新的发现表明，澳大利亚的入侵兔子只是来自欧洲野生兔子的单一进口。照片：迈克·莱特尼克。

对野兔的 DNA 分析发现，澳大利亚标志性的“兔子瘟疫”只是一个物种的引入。该研究由剑桥大学和葡萄牙 CIBIO 研究所牵头，合作者来自悉尼新南威尔士大学，回答了长期以来关于兔子如何对澳大利亚景观进行敌对收购的问题。

当第一舰队将五只家畜带到悉尼时，兔子首次被引入澳大利亚大陆。随后将进行至少 90 次进口，但这些种群在 1859 年之前都没有入侵。在接下来的 50 年内，兔子将以每年 100 公里的速度传播到全国各个角落——这是引进哺乳动物中最快的定殖速度曾经记录过。

历史学家认为，“兔子瘟疫”始于维多利亚州吉朗附近的 Thomas Austin 的 Barwon Park 庄园。从他家在英国萨默塞特郡的土地上进口野兔的三年内，“奥斯汀兔”已经成倍增加至数千只。到 20 世纪初，正如人们所描述的那样，“灰色毯子”已经真正地传播到了全国的各个角落。

自奥斯汀引进这些野兔以来，已经过去了 150 多年。现在，发表在《美国国家科学院院刊》 (PNAS) 上的研究结果用遗传数据纠正了这一版本的事件，并显示从奥斯汀进口的入侵兔子对整个大陆造成了严重破坏。

“我们经常缺乏关于动物来源的详细信息和说明。但就澳大利亚的野兔而言，它们被充分记录为世界上最成功的生物入侵之一。

“现在，研究表明澳大利亚兔子种群的遗传模式与报道的扩张一致，并表明某些遗传类型可能容易成为成功的入侵者。”

由于它们的野生起源，野兔可能更好地适应自然环境。照片：迈克·莱特尼克。

虽然有几个因素会导致生物入侵，包括个体数量、引入数量和环境变化，但新发现表明这些动物的遗传组成可能同样具有影响力。

“环境变化可能使澳大利亚容易受到入侵，但正是一小批野兔的基因构成引发了有史以来最具标志性的生物入侵之一，”该大学研究员、主要作者乔尔·阿尔维斯博士说牛津大学和 CIBIO 研究所。

具有破坏基因配方的野兔

在这项研究中，研究人员分析了历史记录以及从 187 只欧洲兔子身上收集的新 DNA，这些兔子大多是在 1865 年至 2018 年间在澳大利亚、新西兰、英国和法国野外捕获的。他们发现证据表明，大多数澳大利亚大陆兔子都来自单一引入的奥斯汀的 24 只野兔，由于它们的野生祖先，它们可能更好地适应了自然环境。

“我们设法将澳大利亚入侵人口的祖先追溯到英格兰西南部，奥斯汀的家人于 1859 年在那里收集了兔子，”阿尔维斯博士说。“尽管在澳大利亚进行了无数次介绍，但正是一批英国兔子引发了这种毁灭性的生物入侵，其影响至今仍能感受到。”

先前的研究对单源假说提出了质疑，认为侵入性兔子来自几个独立的介绍。但他们没有对欧洲和国内的祖先种群进行抽样，这对于确定澳大利亚兔子的起源至关重要。

研究人员发现，随着兔子离 Barwon Park 越来越远，遗传多样性下降，稀有的遗传变异——在快速增长的种群中出现的那种——变得更加频繁。他们还发现了其他引入的证据，这些引入建立了当地人口但没有在地理上传播。

“例如，最初在悉尼引入的兔子并没有传播到其他地方，部分原因是它们起源于国内。而野兔遍布全国，”莱特尼克教授说。“从最初将兔子引入澳大利亚的时间滞后，以及在 1859 年野生基因型到来之前缺乏成功表明，正是特定的遗传特征引发了入侵。”

某些遗传学可以使一个物种成为成功的入侵者。照片：迈克·莱特尼克。

遗传学作为生物入侵的触发器

1859 年之前引入澳大利亚的兔子通常被描述为温顺，毛色奇特，耳朵松软——这些特征与家养品种有关，但在野生动物中通常不存在。奥斯汀的兔子被描述为野生捕获的——该研究的基因数据支持这一发现——并解释了为什么它们比早期的引入更能适应当地条件。

“有许多特征可能使野生家兔难以适应在野外生存，但它们可能缺乏适应澳大利亚干旱和半干旱气候所需的遗传变异，”该研究的资深作者弗朗西斯·吉金斯教授说。剑桥大学遗传学系。

“为了应对这种情况，澳大利亚的兔子已经进化出身体形状的变化来帮助控制它们的温度。因此，Thomas Austin 的野兔及其后代在适应这些条件时可能具有遗传优势。”

尽管建造了防兔围栏，故意引入粘液瘤病毒和其他控制种群的措施，但直到今天，兔子仍然是对本土动植物的主要威胁，并且每年使澳大利亚农业部门损失约 2 亿美元。

“对于野生动物，它们的繁殖过程是通过自然选择进行的。它们有更多样化的基因可供利用，正如这项研究表明的那样，它们不仅要在野外生存，还要真正茁壮成长并接管，”莱特尼克教授说。

阿尔维斯博士说，他们的研究提醒人们，一个人或几个人的行为可能会对环境造成破坏性影响。

“这些发现很重要，因为生物入侵是对全球生物多样性的主要威胁，如果你想阻止它们，你需要了解是什么让它们成功，”阿尔维斯博士说。

Letnic 教授说，这项研究还为当今管理入侵物种提供了见解。

“它强调，我们需要非常小心地引进野生动物并将它们释放到世界任何地方，因为它们更有可能在入侵环境中成功，”莱特尼克教授说。“随着我们向前迈进，我们需要更加小心，始终准备好适当的隔离措施，以阻止新的生物入侵发生。