日本偏遠的小笠原群島，位於東京南方約一千公里，自古從未與大陸相連，因此演化獨特的生物群落，是聯合國教科文組織世界遺產。19 世紀人類登島之後，帶來野貓，導致島上的特有種生物數量大減，其中包括紅頭林鴿。通常物種少到一個地步就很難恢復，但紅頭林鴿卻在掠食者移除之後迅速恢復，日本研究人員發現是基因清理作用。
在生物學的理解中，同一物種數量銳減後，都會遭受近親繁殖之苦，導致有害基因突變不斷累積，即使採取強有力的保護措施，物種恢復也十分困難。但紅頭林鴿卻打破常規，日本京都大學科學家因此展開研究。研究人員表示，「這隻鴿子的非凡復甦，促使我們去調查其恢復能力的潛在遺傳原因，希望揭示是什麼讓一些瀕危物種比其他物種更具恢復能力。」
紅頭林鴿一度瀕危
紅頭林鴿在基因和生態上都與日本木鴿有所不同，後者是廣泛分佈於日本本土附近島嶼和朝鮮半島的亞種。紅頭林鴿的數量一度達到數百隻，但在 20 世紀後期，由於森林破壞和外來野貓的捕食，數量急劇下降到不到 80 隻，2008 年該物種瀕臨滅絕。為了扭轉這種下降趨勢，自然保育人士介入，他們的重點是清除野貓。
2010 年，小笠原群島父島開始大規模捕捉野貓。結果，2010~2013 年間共捕捉到 131 隻野貓，貓的數量減少到不到 20 隻。同一時期，觀察到的鴿子總數從 111 隻成年鴿，增加到 966 隻，幼鴿數量從 9 隻增加到 189 隻。
基因清理支持物種數量反彈
研究團隊對野生和圈養的紅頭木鴿，以及更常見的日本木鴿的野生族群進行全基因組定序和比較，目的是測量近親繁殖程度，並評估每個物種的遺傳負荷，即有害突變的數量。
研究結果令人驚訝。紅頭林鴿攜帶高致病性突變的頻率，低於其分佈廣泛的近親，顯示該物種的遺傳韌性，源自於其作為小型孤立族群長期生存的需要，甚至在人類到來之前就已如此。
研究指出，幾個世紀以來，逐漸的近親繁殖似乎清除鴿子基因組中的有害突變，攜帶這些突變的鳥類死亡或無法繁殖，最終留下一個更精簡但更健康的基因庫，這個過程被稱為基因清理，讓紅頭林鴿能夠度過瓶頸期，並在捕食者威脅消除後迅速恢復族群數量，而這種獨特的演化史，也賦予這些鴿子其他瀕危族群所不具備的適應能力。
這項研究挑戰近親繁殖總是會暴露有害突變，阻礙種群恢復的普遍觀點。相反，它強調在特定條件下，小族群可以透過遺傳適應來抵禦嚴重的族群衰退。然而，研究也強調，基因庫較小，遺傳多樣性有限，可能使其易受環境變化的影響，數量恢復到歷史水平仍然是維持物種繁衍的必要條件。研究已發表在《通訊生物學》(Communications Biology) 期刊。
- After 131 cats were relocated, ecosystem response far exceeded scientists’ expectations
- Genetic purging in an island-endemic pigeon recovering from the brink of extinction
(首圖來源：Flickr/Lee Render CC BY2.0)
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