在自然界中，大多数动物需要“父母双方”才能繁衍后代，但有一种蛇却打破了规则——它就是钩盲蛇。这种体长仅十几厘米、形似蚯蚓的小蛇，堪称动物界的“女儿国国王”：目前全球发现的所有钩盲蛇都是雌性，且无需交配就能独自生下后代！

4月3日，记者获悉，中国科学院成都生物研究所李家堂研究员团队近日在国际权威期刊《Science Advances》发表研究成果，首次完成全球唯一专性孤雌生殖蛇类——钩盲蛇的染色体级别基因组解析。该研究通过多组学联合分析，系统阐释了该物种三倍体基因组结构特征、孤雌生殖分子机制及其进化意义，为脊椎动物多倍体形成和孤雌生殖适应性研究提供了重要理论突破。

▲钩盲蛇 摄影 缪靖翎

据介绍，论文题为“Genomic insights into parthenogenesis and triploid evolution in the flowerpot snake”，李家堂研究员为论文唯一通讯作者，博士后吕云云与特别研究助理吴威为共同第一作者。

数千万年前

它们的“男朋友”消失了

钩盲蛇作为现存体型最小的蛇类（体长10-15厘米）之一，具有独特的生态适应性。这种穴居蛇类以蚂蚁、白蚁为食，常随花卉贸易中的盆栽土壤被动扩散，故得名“花盆蛇”。其特殊的传播方式使其在热带、亚热带地区形成广泛分布格局。

钩盲蛇的繁殖方式叫作孤雌生殖，即雌性不需要雄性就能繁殖。更特别的是，它的细胞中藏着三套完整的染色体，而普通动物（包括人类）通常只有两套染色体，分别来自父母的精子和卵子的结合。

自然界中确实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，并传播如此广泛的物种（除南极洲之外在其他各大洲均有分布），仍属凤毛麟角。

那么钩盲蛇是怎么得到“三套”基因的呢？研究显示，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。

打破进化“死胡同”魔咒

传统观点认为，孤雌生殖这种不经两性结合的“单性繁殖”在进化之路上走不长远，会陷入进化“死胡同”——类似于“近亲繁殖”。按照理论推算，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。

那么，钩盲蛇如何逃脱传统理论所说的“灭绝命运”？结合转录组与表观遗传学分析，研究团队发现卵巢组织中DNA修复基因ALKBH2、MDC1等特异性高表达，可能在减数分裂中发挥关键作用。群体基因组数据揭示不同地理种群存在亚基因组拷贝数差异，支持其孤雌生殖可能通过“减数分裂前内复制”机制实现，意味着能够及时修补传代过程中DNA的损伤和复制错误，防止有害突变一代代积累。

▲钩盲蛇亚基因组演化历史

此外，钩盲蛇体内的三套染色体是如何和平共处不“打架”的呢？基因组分析发现显著假基因化现象，涉及免疫调节与精子生成相关基因。研究推测，这种基因沉默可能有效降低亚基因组间免疫排斥，促进杂合基因组稳定，从而保障孤雌生殖的正常进行。

该研究颠覆了“孤雌生殖导致进化困境”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。

原标题：《手握“大女主”剧本：不需要雄性，Ta也能繁衍》