弗林德斯大學(xué)的研究人員已經(jīng)創(chuàng)建了SWINGER計(jì)算機(jī)軟件，該算法使用來(lái)自DNA的信息來(lái)匹配制造瀕臨滅絕的動(dòng)物進(jìn)行圈養(yǎng)繁殖。流行的在線約會(huì)服務(wù)，如OkCupid和eHarmony使用算法來(lái)幫助人們找到愛(ài)情。用戶(hù)回答現(xiàn)成的問(wèn)題，算法推斷用戶(hù)與回答這些問(wèn)題的其他用戶(hù)的匹配程度。是否可以實(shí)施這樣的算法，以提高瀕危物種圈養(yǎng)繁殖的成功率?隨著人類(lèi)造成的滅絕正在增加，對(duì)這種算法的需求正在增長(zhǎng)。許多物種可能需要圈養(yǎng)繁殖以確保其存活。

人們不能要求蛇，魚(yú)或負(fù)鼠回答問(wèn)題以匹配個(gè)人。但是，人們可以看看他們的DNA。“我們使用DNA來(lái)解決其他不可觀察的家庭關(guān)系。我們的配對(duì)算法然后利用這些信息并用它來(lái)設(shè)計(jì)由最不相關(guān)的個(gè)??體組成的育種組，”弗林德斯的主要項(xiàng)目開(kāi)發(fā)人員和博士后研究員Jonathan Sandoval-Castillo博士說(shuō)。生物科學(xué)學(xué)院。

“這可以讓遺傳健康的后代和遺傳多樣性得以維持，”他說(shuō)。“遺傳多樣性對(duì)于保護(hù)非常重要，因?yàn)樗ㄟ^(guò)進(jìn)化發(fā)展，使物種成為現(xiàn)在的物種。它允許該物種的個(gè)體生存，繁殖和適應(yīng)環(huán)境變化，”分子生態(tài)學(xué)領(lǐng)導(dǎo)Luciano Beheregaray教授說(shuō)。弗林德斯實(shí)驗(yàn)室。

該軟件可從Molecular Ecology小組的網(wǎng)頁(yè)www.molecularecology.flinders.edu.au免費(fèi)獲取，供任何保護(hù)經(jīng)理或生物學(xué)家使用。

到目前為止，圈養(yǎng)繁殖計(jì)劃如何設(shè)法保持基因健康?

“動(dòng)物園中的許多物種 - 如大熊貓等具有超凡魅力的哺乳動(dòng)物 - 很容易觀察到家庭關(guān)系，或者是成對(duì)繁殖的，所以親子關(guān)系是肯定的，”分子生態(tài)學(xué)家Catherine Attard博士說(shuō)。“所以不需要像我們這樣的算法。動(dòng)物園可以跟蹤譜系并用它們來(lái)決定新的，不相關(guān)的育種配對(duì)。”

然而，世界上大多數(shù)動(dòng)物都是一夫多妻制，每個(gè)人自然有多個(gè)伴侶，甚至大約在同一時(shí)間。這就是在不使用DNA的情況下追蹤家庭關(guān)系的問(wèn)題。

桑多瓦爾 - 卡斯蒂略博士補(bǔ)充說(shuō)：“制定最好的一夫多妻育種群體往往更加困難，而不是一夫一妻制育種群體，因?yàn)槟阌袃蓚€(gè)以上的個(gè)體參與。正是在這種常見(jiàn)的情況下，我們的算法才能繁榮。”

配對(duì)算法也是從新進(jìn)入圈養(yǎng)的個(gè)體開(kāi)始圈養(yǎng)繁殖計(jì)劃的理想選擇。這是因?yàn)槲覀兘?jīng)常不了解他們之間的關(guān)系，除了通過(guò)DNA，他們可能是高度相關(guān)的個(gè)體。

“導(dǎo)致圈養(yǎng)繁殖需要的環(huán)境也經(jīng)常導(dǎo)致野生種群的近親繁殖。這是因?yàn)槿丝谝?guī)?？s小到個(gè)人可能不可避免地與相關(guān)個(gè)體繁殖的程度，”阿塔德博士說(shuō)。

即使在處理滅絕等嚴(yán)重問(wèn)題時(shí)，科學(xué)家仍保持幽默感。該軟件一直被戲稱(chēng)為SWINGER，指的是擺動(dòng)的人類(lèi)性行為，特別是考慮到世界上大多數(shù)物種的個(gè)體都是天然的一夫多妻制。

使用配對(duì)算法保存的第一個(gè)瀕危物種是一種罕見(jiàn)的彩虹魚(yú)，僅在昆士蘭州北部的奔跑河中發(fā)現(xiàn)。

Running River rainbowfish在形態(tài)和遺傳上與任何其他rainbowfish不同，因此很可能成為科學(xué)的新物種。然而，由于非法將豐富的東部彩虹魚(yú)Melanotaenia splendida引入奔流河，它正在被淹沒(méi)。

弗林德斯大學(xué)的團(tuán)隊(duì)與堪培拉大學(xué)的Peter Unmack博士一起工作，他正在努力拯救Running River rainbowfish，弗林德斯大學(xué)團(tuán)隊(duì)利用魚(yú)類(lèi)的DNA和SWINGER的配對(duì)算法，從野生捕獲的個(gè)體中形成了17個(gè)這些魚(yú)類(lèi)的繁殖組。

Unmack博士說(shuō)：“育種團(tuán)隊(duì)非常成功，生產(chǎn)了數(shù)千條魚(yú)苗，我們已開(kāi)始向野外釋放。它仍在進(jìn)行中，但它看起來(lái)是積極的。我們和本地魚(yú)類(lèi)魚(yú)友繼續(xù)保持種群囚禁，以防萬(wàn)一。但為了真正保護(hù)自然，我們需要在野外恢復(fù)魚(yú)類(lèi)。“

“希望未來(lái)將有大量魚(yú)類(lèi)在野外為跑河彩虹魚(yú)”，Sandoval-Castillo博士說(shuō)，他是最近發(fā)表的科學(xué)論文的主要作者，該論文發(fā)表在領(lǐng)先的分子生態(tài)資源雜志上。