象牙偷猎导致无象牙大象数量激增

1977 年至 1992 年，非洲东南部国家莫桑比克陷入内战，双方都通过猎杀非洲草原大象获取象牙来筹集资金。这种猖獗的偷猎行为导致戈龙戈萨国家公园的大象数量减少了 90%。

科学家本周报告称，这还对动物产生了另一种意想不到的影响。冲突后，没有象牙的雌象变得更加常见。当研究人员检查种群记录和公园大象的遗传物质时，他们发现这种特征作为对偷猎的反应而迅速增加，并且他们确定了可能导致这种特征的几个基因。

普林斯顿大学进化生物学家 Shane Campbell-Staton 于 10 月 21 日在《科学》杂志上发表了这项研究成果，他表示：“这项研究凸显了人类对生命之树的影响无处不在。即使是地球上最大的生物也不仅仅受到种群下降的影响……我们实际上正在改变它们进化的轨迹。”

动物因人类活动而进化的例子不胜枚举，从飞蛾在工业革命的雾霾中变黑，到蜥蜴提高耐热性以在闷热的城市中生存，再到昆虫对杀虫剂产生抗药性。“我们所知道的大部分情况都来自相对较小的动物，它们数量非常多，而且繁殖周期非常短，”坎贝尔-斯塔顿说。这些变化在大型、长寿、繁殖缓慢的动物身上更难追踪，比如大象。

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莫桑比克内战结束后，人们开始注意到，无牙象在戈龙戈萨国家公园变得越来越常见。然而，坎贝尔-斯塔顿意识到，人们对导致这种现象的基因变化知之甚少。

为了查明这个谜团，他和他的团队仔细研究了冲突前公园里大象的照片和视频，以及最近的观察结果。一般来说，大象出生时没有长出象牙的能力是很罕见的，而且只有雌象才有这种特征。在战争之前，公园里的大象种群中无象牙雌象的数量就已经异常高，这可能是过去狩猎习惯的结果。然而，战后，无象牙雌象的比例几乎增加了两倍，达到 50.9%。

“问题在于，这是否实际上是自然选择偏爱无牙雌性，还是仅仅是因为整个种群数量下降，才导致这种偶然现象的出现，”坎贝尔-斯塔顿说。

他和同事用计算机模拟了 1972 年至 2000 年间象群数量减少的情况。他们得出的结论是，除非这一特征能够给大象带来生存优势，否则象群中一半雌性象牙缺失的概率非常小。

研究人员怀疑，导致无牙的突变在雌象中是显性的——这意味着只需要一个异常基因的拷贝就会导致象牙缺失——而对雄象来说是致命的。他们观察到长着象牙的母象不会生出没有象牙的女儿，这支持了这一想法。

另一方面，无牙大象应该从其母亲那里遗传一个异常基因，从其父亲那里遗传一个正常基因。这意味着无牙母亲有 50% 的机会将这种特性遗传给后代。果然，研究人员发现，无牙母亲所生的大象更有可能是雌性（该基因对雄性来说是致命的），而这些雌性大象中约有一半没有牙。

坎贝尔-斯塔顿和他的团队接下来研究了长牙大象和无牙大象基因组之间的差异。他们发现了两个与牙齿发育有关的基因，这两个基因可能促成了无牙雌象的出现。其中一个基因名为MEP1a ，在牙本质（即包裹牙髓的一层组织）的形成过程中发挥作用。

另一个基因是AMELX ，与牙釉质生成有关。在人类中，该基因及其几个近邻基因的异常共同导致一种对男性致命的综合症，并可能阻止女性上颌侧门牙（大致相当于象牙）的生长。

坎贝尔-斯塔顿说，公园雌象无牙的遗传基础的确切性质尚未确定。杜克大学生态学家约翰·保尔森 (John Poulsen) 补充说，另一个悬而未决的问题是，同样受到偷猎威胁的其他大象物种是否也会发生同样的事情，他研究非洲森林象如何受到人类干扰，但没有参与这项新研究。不过，他说，在莫桑比克大象身上发现如此快速的进化“令人惊叹”。

“当我第一次读到这篇论文时，我的第一个想法是，‘哇，这为生物多样性保护带来了希望；也许像大象这样繁殖速度非常慢的物种实际上可以快速适应人类的压力，’”Poulsen 说。然而，雄性大象无法发展出这种特征的证据令人不安，特别是因为雄性大象已经因为长着更大的象牙而成为偷猎者更多的目标。无牙雌象的大量存在可能会使偷猎压力更多地集中在雄性大象身上。

“这让我们陷入了真正的困境，”波尔森说。“这也意味着我们不能依赖进化来摆脱这种不可持续的大象捕杀问题……我们仍然需要管理，我们仍然需要政策努力来保护大象。”

大象进化出无牙的现象也可能对其他物种产生深远影响。坎贝尔-斯塔顿说，象牙对大象来说有点像瑞士军刀。大象用象牙做各种各样的事情，包括剥去树皮、挖掘地下矿物和水源。这些活动可以为其他动物开辟栖息地，摧毁树木，让其他植物物种生长——并产生无数其他复杂的生态影响。

“如果大象没有这种关键工具来提供这些重要服务，那么生态系统的其余部分会怎样？”坎贝尔-斯塔顿说。

近年来，戈龙戈萨国家公园的大象数量有所增长，无牙象的发生率也开始下降。不过，这些动物生长缓慢，需要近两年的时间才能孕育幼象。坎贝尔-斯塔顿说，大象可能为了应对偷猎而迅速进化，但它们需要更长的时间才能恢复数量，并在生态系统中发挥与战前相同的作用。