灰熊和北極熊雜交產生的灰北極熊，具備生殖能力。圖片來源：Corradox

撰文｜Daniel Rubinoff

翻譯｜孟凡瓊

審校｜王昱

每個初中生都在課堂上學過物種的定義：同一物種的生物可以交配并產生可生育的后代。對于不滿足這一條件的植物或動物，我們將它們稱為不同的種。但有時想到同屬于家犬亞種（Canis familiaris）的大丹犬和吉娃娃也符合這一定義，確實會讓人有些困惑。總的來說，它能很好地描述我們身邊的生物多樣性。除非，這個定義本身就是錯誤的。

不久之前，科學家掌握的基因測序技術還只能檢測生物的一小部分 DNA。這僅能提供該生物體遺傳信息的概況，例如它是否是雜交品種等。科學家利用這些 DNA 的片段來推測兩種生物的關系。而現在，我們已經能夠快速準確地測序整個基因組。對于每種生物包含的的幾百萬條 DNA，我們能夠檢測其中的大多數，最終卻發現 " 物種 " 間的界限并不像我們想的那樣清晰。

雜交生物攜帶多個物種的 DNA。由于它們的上一代打破了生殖隔離，科學家本認為這些不幸的生物不能再次繁殖。但新的基因數據提供了越來越多的證據，表明物種間并非無法交換基因，這種情況違背了我們熟知的演化規則，甚至可能發生在親緣關系不那么近的物種之間。

獅子和老虎雜交產生的獅虎（liger）。圖片來源：Ali West

雄性獅獅虎，由雄性獅子和雌性獅虎雜交產生（liliger）。圖片來源：A.C. Tatarinov

干旱、洪水和熱浪等極端氣候的增多，逐漸破壞了許多生物賴以生存的穩定生態環境，而這些雜交物種或許能比它們的祖先更好地應對氣候的變化。

通常，每個物種都會演化出它獨有的優勢基因，一個個小的基因突變或對或錯，積累有利基因的過程漫長而艱巨。當不同的物種雜交時，一個物種可以通過與雜交種交配，直接獲得另一個物種演化出的有利基因，與常規的演化過程所用的時間相比，這僅僅是一瞬間。這種 DNA 的重組有時可以給一個物種帶來巨大的優勢，比如更強的抗病能力或對新環境的適應能力等。

雜交讓物種可以像交換卡片一樣快速交換它們最好的基因。這不僅不像我們想象的那樣有害，還能作為基因升級的快速途徑，為許多動植物帶來益處。雖然許多雜交的個體并不總能成功繁殖，甚至大多數情況下都存在先天缺陷，但基因組學明確表明：雜交生物有時可以找到交配對象并繁殖，最終將新的基因組合融入其中一個親代血統中。

這與在氣候變化中幸存有什么關系呢 ?

雜交對于抵御氣候變化具有深遠的影響——智人就是一個很好的例子。科學家長久以來認為，當人類祖先和尼安德特人（Neanderthal）共同在地球上生活時，雜交讓我們獲取了尼安德特人在歐亞大陸生活幾千年磨練出來的生存基因，使人類的免疫應答變得更快，紫外線吸收能力也更強。在人類走出陽光充足的非洲大陸時，這些基因幫我們抵御新的病原體，適應歐亞較為黑暗寒冷的氣候，給我們帶來了巨大的幫助。基因組技術的發展使我們了解到，大多數歐洲人和亞洲人的 DNA 中都有 2%-4% 可以直接追溯至尼安德特人。由于它們為人類物種帶來了顯而易見的好處，大多數人的基因組中都包含一些來自智人以外的基因。

在克羅地亞的文迪亞洞穴挖掘的骨頭碎片，被認為來自三位女性尼安德特人。圖片來源：Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology / Frank Vinken

物種雜交的靈活性并不僅僅被自然演化所允許，演化甚至促進了物種雜交本身。那些利用雜交帶來的優勢，極大提高了自身適應能力的物種有更多的長期生存機會，同時它們或許能夠更好地應對加劇的環境變化和隨之而來的不穩定因素。

近日有新聞報道，華盛頓頒布的一項氣候法案預期將在未來幾十年中，大大降低美國的碳排放量。這是向正確方向邁進的一小步，但對于很多受到氣候變化威脅的物種來說，它還是來得不夠及時。去年秋天，美國魚類及野生動物管理局（U.S. Fishand Wildlife Service）公布了 23 種滅絕的動植物物種。隨著氣候愈發不穩定，這份名單也會變得越來越長。氣候變化已經從一個抽象的預測成為了不斷加劇的全球性災難，將為生物多樣性帶來更加嚴峻的考驗。

然而，大自然的適應力還留給了我們一線希望。

如果我們留出足夠的自然環境，讓不同的物種在此繁衍，和其他物種接觸，讓有利的基因在物種間傳遞下去，那么進行雜交的物種很有可能挺過這場氣候災難。這只是通向生存的一條潛在途徑，并不是保障。雜交不是魔法，由于人類對動植物棲息地過度的破壞和快速的氣候變化，大多數物種并沒有足夠的時間和機會通過雜交受益。但這也并不是死路一條，我們為減緩氣候變化和保護自然環境做的任何事情，都會給生物多樣性帶來新的機會。雖然人類活動可能還會導致其他物種的滅絕，但希望基因交換，這一長久以來沒有被明確認識到的現象，可以為某些物種提供一個我們意料之外的方法，幫助它們避開滅絕的命運。