原创 两只老鼠放在一起无限繁殖,为什么不会基因塌陷?
创始人
2026-05-26 10:26:48
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这其实是个近亲繁殖的问题。如果将两只同类异性动物放在一起,让它们自由的繁殖,那么,一般情况下,三代就得结束战斗,因为近亲繁殖会导致基因多样性逐渐的降低,后代畸形、夭折、不育的概率大幅度的上升。

但是,有一种动物是个例外,它就是实验室里的小白鼠。它们可是在同一个家族里翻来覆去地近亲交配,足足持续了几十代、甚至上百代的产物。按道理,它们早该“基因塌陷”了。可是小白鼠非但没有绝种,反而去往了世界各地的实验室。

这到底是怎么回事呢?难道是小白鼠“开挂”了?我们一起来了解一下。

什么叫“基因塌陷”?

首先,基因塌陷并不是一个生物学名词,它应该叫做“近交衰退”(Inbreeding depression)。

那什么事近交衰退呢?简单的说就是我们每个人的身体里都有两套染色体,一套来自爸,一套来自妈。基因就是这样成对存在的。如果一对基因里有一个是坏的,但只要另一个是好的,它就不会表现出来,这个坏的就是隐性有害基因。

而“近亲繁殖”会导致隐性的有害基因更容易表达出来变成现性的。除此之外,它还会更容易导致两个隐性的有害基因结合在一起,所以,后代出现各种先天性缺陷和疾病的概率就会大幅度的上升,这种现象就是近交衰退。

这个“魔咒”几乎困扰着所有的有性生殖的动物,老鼠也不例外。再小的啮齿动物,近亲繁殖照样会出畸形、活不长、生得少。既然如此,小白鼠到底是怎么回事呢?我们接着聊。

白鼠是怎么打破“近亲繁殖”魔咒的?

实验室里的小白鼠之所以可以打破这个魔咒,其实是人类一手促成的。

首先是人为筛选。

我们以Wistar大鼠为例,它是第一代真正意义上的近交系大鼠,是在1907年由美国Wistar研究所培育出来的。这个品系是从白化的野生褐家鼠后代中,经过无数代的近交繁育和人工“淘洗”获得的。它同时具备稳定的繁殖能力、温顺的性格、以及优良的抗病性。

在长达20代甚至上百代的近亲繁殖中,这些大鼠也经历过近亲繁殖带来的负面影响,有些生下来就是畸形的,有的莫名其妙早夭,有的体质非常差。

但是这些“失败品”全部被科学家淘汰掉了。剩下能进入下一代的,都是四肢健全、体格强健、能正常繁殖的个体。经过一代又一代的“人工优胜劣汰”,把近交衰退的负面影响降到了最低。于是,至少连续20代以上的全同胞或亲子交配,近交系数达98.6%以上的近交系动物就产生了,这些群体的基因达到了高度纯合和稳定,用来进行实验在合适不过了。

其次,近交系老鼠根本不需要面对野外生存的压力。

在自然环境下,因为近亲繁殖导致出现问题的动物基本上都活不成,它们要么是被先天的缺陷带走,要么更容易成为食物链上层动物的猎物。

但是在实验室里,近交系大鼠根本不需要面对这种生存压力,它们住在恒温恒湿的笼子里,吃的是定量的安全饲料,喝的是纯净水。这里没有饥饿,没有掠食者,没有酷暑寒冬。

即使身上带着几个“隐性致病基因”,也根本不会成为问题,它们只需要能吃饭、能长大、能繁殖,这就够了。

第三,用数量换质量。

Wistar大鼠的性成熟期非常短,它们出生后仅需要60天就可以繁殖,妊娠期也只有22天左右,平均一窝能生下10到12只幼崽,一年能繁殖4到6窝,这么算下来,一对Wistar大鼠一年至少能生下40只后代。

如此高的繁殖力,即使淘汰掉一批有缺陷的,也总有幸存者能正常的繁殖。所以,实验室的小白鼠不是突破了“近亲繁殖的枷锁”,而是在人为选择和超强的繁殖能力的加持下,它们总是有幸存的后代而已。

有用的老鼠

实验室里的小白鼠确实是近亲繁殖了几十代甚至是上百代的产物,但是这并不是它们没有产生近亲繁殖的危害,只是在这个过程中,人给它们提供了没有生存压力的环境,再加上它们本身就有很强的繁殖能力可以供人挑选优质的后代的共同结果。

虽然老鼠很讨厌,但是它也不是一无是处的,就拿近交系的老鼠来说吧,它们被培育出来成为了全球各种实验室里的实验工具,我们之所以知道毒蛇的LD50数值,就是将各种毒蛇的毒液注入到了一大批小白鼠体内,之后计算出能够杀死一半以上的小白鼠所需要的最小毒液剂量。

除了这个,一些药物的实验和探索也离不开小白鼠的以身试验。

看到这里,许多小伙伴会问:为什么是老鼠,而不是其他动物?

如今的近交系动物除了大鼠就是小鼠,它们归根结底都是老鼠,而之所以选它的原因之一就是老鼠是哺乳动物,而且它跟老鼠与人类的基因相似度约为90%以上,部分同源基因甚至可达99%,所以,用老鼠去实验一些跟人类相关的东西相对准确一些。

不过,在现存动物中,与人类基因最接近的是黑猩猩,其次是红毛猩猩,用它们不比老鼠更合适吗?确实从这个角度来看,是合适。但是,问题就出在了均一性上,用近交系的老鼠,它们的个体之间存在高度的均一性,这样实验误差就比较小。

但是,黑猩猩和其他的灵长类动物受繁殖能力的约束,很难培育出多代的近交系动物来,这样个体之间差异较大,会影响结果,所以,选择老鼠不仅仅是因为跟人类的基因相似度,还因为它们的超强繁殖力能让近亲繁殖的后代依然可以产出优质的个体。

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