新华社成都4月3日电（记者李力可）一种小蛇，没有爸爸，却繁衍了4000多万年。这是为什么？3日，《科学进展》杂志发表了中国科学院成都生物研究所李家堂研究员团队的一项研究，首次揭示了全球唯一专性孤雌生殖蛇类钩盲蛇的基因组奥秘。
钩盲蛇（中国科学院成都生物研究所供图）
钩盲蛇是世界上已知最小的蛇类之一。由于钩盲蛇体形微小，且常通过植物贸易中的花盆土壤被无意中传播，因此也被称为“花盆蛇”。
让科学家着迷的，是钩盲蛇独特的生存之道——所有个体都是雌性，无需交配就能自我繁衍。为此，科学家们长期关注其三倍体基因组起源、亚基因组间兼容性，以及孤雌生殖是否导致进化“死胡同”等关键问题。
研究团队成功破译了钩盲蛇染色体级别的高质量基因组，并进行了三个亚基因组的精准拆分，发现钩盲蛇的祖先基因组在约4100万年前经历了一次快速的物种形成事件，导致了染色体融合的发生。
为了物种的延续，这种“单身妈妈”还在生殖过程中主动关闭了部分基因功能。研究团队发现，钩盲蛇基因组中存在大量的假基因化现象，包括免疫和精子发生相关基因。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不兼容性，从而促进杂合基因组的形成，并确保孤雌生殖的顺利进行。
同时，研究团队通过卵巢等器官的转录和表观遗传学分析发现，钩盲蛇卵巢中DNA修复相关基因的特异高表达，可能在其减数分裂过程中起到重要作用，像是配备了精准的“基因校对器”，确保了单性繁殖的质量。结合群体基因组分析，研究团队还发现，不同地理种群的钩盲蛇亚基因组拷贝数存在显著差异，并推测钩盲蛇孤雌生殖可能是依赖“减数分裂前内复制”的一种潜在机制。
“这更新了学界‘孤雌生殖动物面临进化困境’的传统认知。”中国科学院成都生物研究所研究员李家堂表示，研究成果为理解动物孤雌生殖和多倍体形成机制提供了一个独特视角，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。