新京报讯（记者张璐）在自然界中，大多数动物需要“父母双方”才能繁衍后代，钩盲蛇却是个例外。全球所有的钩盲蛇都是雌性，无需交配就能独自生下后代。最近，中国科学院成都生物研究所研究团队首次破译了钩盲蛇的基因组，揭开了这场进化奇迹的奥秘。文章近日发表在《Science Advances》（《科学进展》）上。
钩盲蛇。中国科学院成都生物研究所供图
钩盲蛇体长仅十几厘米、形似蚯蚓，是世界上已知最小的蛇类之一，主要以蚂蚁和白蚁为食，由于体型微小，且常通过花盆土壤被无意中传播，因此也被称为“花盆蛇”。
钩盲蛇有一门“绝技”——孤雌生殖，即全球所有的钩盲蛇都是雌性，无需交配就能独自生下后代。中国科学院成都生物研究所研究团队成功组装出钩盲蛇染色体级别的高质量基因组，并发现其基因组由三个亚基因组（A、B、C）构成，总染色体数达40条。
据文章作者吕云云介绍，普通动物通常只有两套染色体，且分别来自父母的“单倍体生殖细胞”，而钩盲蛇却有三套完整的染色体。科研人员进一步研究发现，钩盲蛇的祖先可能在4100万年前经历了两次跨物种“联姻”，意外获得了三套染色体，并通过染色体融合实现了基因组的稳定传递。
自然界中也存在一些类似的三倍体孤雌繁殖动物，例如某些壁虎、鞭尾蜥，以及少数鱼类和两栖动物等。不过，像钩盲蛇这样能够长期稳定以此方式繁衍，并分布如此广泛的物种仍属凤毛麟角。除南极洲之外，钩盲蛇在其他各大洲均有分布。
传统观点认为，孤雌生殖是进化的“死胡同”——没有基因重组，基因组中的有害突变无法通过两性繁殖过程被发现和清除，从而一代代积累，最终导致灭绝。一个纯孤雌繁殖的脊椎动物种群可能在几万代之内就走向衰亡。然而，钩盲蛇已经在无性繁殖的道路上顽强地走了数千万年。
科研人员进一步研究发现，钩盲蛇基因组中存在大量的假基因化现象，这些基因的假基因化可能有助于减少不同亚基因组之间的免疫反应，避免了多套基因“打架”。此外，在钩盲蛇的卵巢细胞中，高度表达着各种DNA修复酶，这些“基因补丁大师”能够及时修补传代过程中DNA的损伤和复制错误，使其后代基因组得以保持健康稳定，不会因长期无性繁殖逐渐“劣化”而被淘汰出局。
该研究成果打破了关于“孤雌生殖动物面临进化困境”的传统认知，有助于理解动物多样化生殖方式的起源，为探索其他类群的染色体演化历史和物种多样性保护提供了新思路。
编辑 白爽
校对 李立军
