精子异常,雄狮不得不和母亲女儿交配,这个狮群深陷近亲繁殖困境

位于非洲坦桑尼亚北部东非大裂谷的恩戈罗恩戈罗火山口,是世界上最大的火山口之一。在火山口的底部,是一片面积大约260平方千米的盆地,这片盆地被称为“非洲伊甸园”,其中生活着超过2.5万只哺乳动物,如大象、河马、野牛、斑马、角马、羚羊、疣猪、鬣狗、猎豹、胡狼、狒狒

位于非洲坦桑尼亚北部东非大裂谷的恩戈罗恩戈罗火山口,是世界上最大的火山口之一。在火山口的底部,是一片面积大约260平方千米的盆地,这片盆地被称为“非洲伊甸园”,其中生活着超过2.5万只哺乳动物,如大象、河马、野牛、斑马、角马、羚羊、疣猪、鬣狗、猎豹、胡狼、狒狒等等,还生活着极度濒危的黑犀牛,以及非洲最具代表性的食肉动物——非洲狮。

地形图:图中间的“大坑”就是恩戈罗恩戈罗火山口

图:生活在恩戈罗恩戈罗火山口中的野牛和非洲狮

一、独特的自然条件,造就野生动物的天堂

恩戈罗恩戈罗火山口是如今世界上生物多样性最丰富的地区之一,这里有森林,有草原,有湖泊,有溪流,还有数不清的野生动物。它的美丽似乎掩盖了它的“暴力出身”。

1.“暴力出身”的恩戈罗恩戈罗火山口

大约3000万年前,地壳的运动导致东非大裂谷形成。随着地壳的不断抬升,地下熔岩不断涌出,渐渐形成了众多高大的火山,其中一座就是恩戈罗恩戈罗火山。当恩戈罗恩戈罗火山发展到极致的时候,内部聚集已久的可燃性气体引发了大爆炸,留下了一个巨型火山口,即恩戈罗恩戈罗火山口。

演示图:火山内爆,形成巨大的恩戈罗恩戈罗火山口 恩戈罗恩戈罗火山口(后文如有需要简称“火山口”)的深度达到610米,陡峭的火山壁给生活在其中的各种生物提供了保护,也造就了一种独特的景观,许多野生动物选择在此安家。当旱季到来,火山口西北部的塞伦盖蒂大草原的水源和植物都变得十分稀少的时候,火山口的内部,却是一片世外桃源。

图:在火山口底部饮水的食草动物

图:两只肚子吃得圆滚滚的猎豹躺在地上休息 在这里,全年都有丰富的淡水,其中的蒙吉溪从来不会干涸,即使在旱季最为干旱的时候,也能给火山口底部的动植物提供充足的水源。

2.水源从何而来?

充足的水源是火山的命脉,那么这些水是从何而来的呢?

来自500千米之外印度洋的信风,把水汽运送到东非中心地带。每天清晨,随着气温的降低,火山口的边缘海拔2400米左右的高地笼罩在浓浓的水雾之中。白天,气温渐渐升高,水雾慢慢散去,被斜坡上茂密的植被留住,以维系森林,同时也催生了一些流入火山口的溪流。

图:火山口周围的高地笼罩在浓浓的水雾之中

图:水雾被植被留住,催生溪流

最有名的蒙吉溪,其源头在高出恩戈罗恩戈罗火山口600米左右的奥玛提火山口,溪水自上而下,并在恩戈罗恩戈罗火山口底部的平原上伸展开来,形成多处沼泽,为动植物提供了充足的水源。

图:蒙吉溪

蒙吉溪抵达火山口西南部的马加迪湖,哪怕是在最干旱的时候,马加迪湖的水平面依然较高。不过,日积月累的火山灰把它变成了矿物盐含量极高的盐湖,很多生物无法在其中生活,但它却是数千只火烈鸟的家。

图:火烈鸟在马加迪湖觅食

得益于丰富的水源,茂盛的植被和充足的猎物,一群狮子选择在火山口底部安家,长期统治着这片地区。

二、历经多次大灾大难,火山口狮子种群几乎灭亡

生活在恩戈罗恩戈罗火山口的狮子是自然界已知最密集的狮子种群之一,这里也是欣赏狮子的最佳场所,吸引着世界各地的动物学家、摄影师、游客。不过鲜为人知的是,这里的狮子曾经历过种群几乎灭亡的灾难。

图:火山口底部的狮群

1962年,一场暴雨淹没了火山口及其周围地区。水不断地从山坡流下,火山口的底部成了水潭,连续数月无法通行,生活在其中的野生动物遇到了很大的麻烦。暴雨还导致苍蝇肆虐,它们不断地叮咬狮子,并吮吸它们的血液,很多狮子因为身体虚弱和伤口感染而死亡,以至于最后仅有10只幸存,包括9只母狮和1只雄狮。

丰富的猎物以及较少的狮子数量,如果这样的事情发生在广阔的塞伦盖蒂草原上,一定很快会有其他狮子入侵而来。的确,在接下来的三年中,来自其他地方的7只雄狮进入火山口。但是在1965年以后的30年时间里,便没有任何一只狮子成功进入火山口生活。

图:火山口底部的雄狮

经历过大灾大难以及雄狮的补充之后,接下来的10年,火山口底部的狮子数量迅速增长,并于1975年达到鼎盛时期——狮子数量回升到125只,成为当时世界上狮子种群密度最高的地区。

1975年到1983年,恩戈罗恩戈罗火山口的狮子种群数量一直比较稳定,此后便持续下降。1993年,狮子数量下降到60只以下。1998年,降低到29只,此后又慢慢回升。但是在2001年1到4月,由血液寄生虫巴贝斯虫引起的巴贝斯虫病和犬瘟热病毒引起的犬瘟热,在狮群中同时暴发,直接导致34%的狮子死亡。

图:几只狮子爬到树上休息

现在,恩戈罗恩戈罗火山口生活着大约70只狮子,包括5个狮群,它们挺过了多次大灾大难,如今却面临着一个更严峻的问题。

三、火山壁的双刃剑:火山口是一个世外桃源,也是一座围城

狮子是唯一的一种群居性猫科动物,一个狮群可同时容纳多头雄狮和雌狮,它们一起捕猎,一起养育幼崽,一起抵御外敌入侵。通常情况下,一个狮群中的雄性幼崽长到亚成年时,就会被成年雄狮逐出领地(有时也会被母狮赶跑)。

亚成年雄狮会在草原上游荡,成为流浪雄狮。流浪雄狮有时会独自闯荡,有时也会和自己的亲兄弟或其他流浪雄狮结合成雄狮联盟一起闯荡。从此,它们便有了一个毕生的目标:抓住机会入侵其他狮群,然后赶跑狮群中的雄狮,杀死狮群中的幼狮,霸占母狮,统领狮群,带领狮群称霸草原。

图:两头雄狮为争夺领地剧烈打斗

为了实现这个目标,很多雄狮和幼崽会在战斗中死亡,这也是雄狮数量远低于母狮数量的主要原因。

站在人类的角度,狮子中的这种行为无疑是残酷的,但对狮子种群的延续而言,却有着积极的意义。狮子的流动尤其是雄狮的流动,促进了狮子种群间的基因交流,增加了狮子种群的基因多样性,保证了后代的健康,使狮子拥有更远的未来。

但是在恩戈罗恩戈罗火山口,这种现象得到了改变。

1.地理因素导致狮群深陷近亲繁殖困境

不可否认,陡峭的火山壁给生活在火山口中的狮子营造了一个世外桃源,让狮子得以不愁吃喝,快乐生活。但火山壁的存在却是一把把双刃剑:它把火山口变成了一座围城,严重阻碍了火山口周边的狮子进入火山口内部,种群之间的基因交流因此难以发生。

图:陡峭的火山壁是一道难以逾越的天然屏障 事实上,近些年来偶尔也会有一两只远道而来的雄狮试图进入火山口内部,但是,长期对火山口的统治,导致火山口内部的几十头狮子十分傲慢,它们会竭力保护自己的领地,使得外来狮子更加难以进入。

这种情况造成的结果是,火山口里面的狮群深深地陷入了近亲繁殖的困境:雄狮不得不和自己的母亲、姨妈、姐妹或女儿交配,导致一个狮群中的所有个,基因都十分类似。近几十年来,火山口内部的狮群数量一直在发生变化,但一直未超过6个。不同狮群之间,血缘关系也十分接近。

图:火山口底部的一对狮子

它们迫切地需要和其他狮子进行基因交流,增加种群的遗传多样性,提高生存能力。

2.狮子种群的遗传多样性为何如此重要?

生物的遗传和变异是通过生殖与发育来实现的。遗传与变异是对立的统一体,遗传使物种得以延续,变异则使物种不断进化。一个物种或种群中不同个体的遗传变异总和,称为遗传多样性。遗传多样性越高的种群,越能承受环境的变化,如气候的变化,栖息地的改变,新的病毒、细菌或疾病的出现等。

图:火山口底部的母狮和幼崽

一个遗传多样性较高的狮子种群,当环境突然发生变化时,一部分狮子会因不能适应环境的改变而死亡,但另一部分狮子能适应新环境并生存下去,保证了种群的延续。而对于遗传多样性较低的狮子种群,当环境发生突变后,由于它们彼此之间的基因都十分类似,将难以适应环境突变,很可能会全部灭绝。

3.近亲繁殖导致雄狮精子异常,母狮生育能力受影响

近亲繁殖导致的遗传多样性降低,也会使狮子的生育力低下,后代容易出现先天性缺陷,容易患病和夭折。科学家长期研究发现,如今生活在恩戈罗恩戈罗火山口内的狮子,雄狮精子异常现象十分普遍,母狮的生育能力也受到了一定影响。

一般而言,我们很难看到短期内的近亲繁殖对狮子种群带来的影响,恩戈罗恩戈罗火山口的狮子种群近亲繁殖的影响已经到了可视化的程度,说明它们已经陷入近亲繁殖困境多时。事实上,科学家发现,早在1962年火山口的狮子经历灾难下降到只有10只之前,它们已经经历过至少一次的遗传瓶颈。2001年巴贝斯虫病和犬瘟热的暴发导致火山口34%的狮子死亡的事件,也和狮群的遗传多样性过低有一定的关系。

四、如何让恩戈罗恩戈罗火山口狮群拥有更长远的未来?

综上我们可以看出,减少恩戈罗恩戈罗火山口狮群的近亲繁殖,增加其遗传多样性,是保护它们必须要进行的工作。

生活在动物园中的狮子,为了避免近亲繁殖,动物园会从其他动物园引入异性狮子进行交配。但是在恩戈罗恩戈罗火山口,动物保护工作者不可能采取类似的措施,把其他地方的野生狮子直接“投进”火山口——这会导致不必要的伤亡。因此,必须采用更加“自然”的方式,帮助这个狮子种群走出困境。

图:恩戈罗恩戈罗火山口在地图中的位置,它距离塞伦盖蒂草原50千米

恩戈罗恩戈罗火山口距离附近的塞伦盖蒂自然保护区仅有50千米,但是两者之间却生活着众多的马赛人和他们的牧群,严重阻碍了塞伦盖蒂的狮子进入火山口。当前,动物保护工作者正致力于消除两片区域之间的危险和障碍,对当地的马赛人进行宣传、教育和指导,让他们以更包容的心态对待狮子,从而促进两个地区狮子的基因交流。

图:在动物保护组织的努力下,当地许多马赛人变成了“狮子卫士”

作为一种顶级食肉动物,狮子对维护生态平衡的重要性不言而喻。当恩戈罗恩戈罗火山口的狮群近亲繁殖的现象有所改观时,种群的遗传多样性就会逐步恢复。这样一来,当火山口的狮子面对未来可能出现的疾病、高温、干旱等环境问题时,将会更加的有抵抗力,未来也会更长远。

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