棕树蛇（Boiga irregularis）作为一种典型的入侵物种，其对生态系统造成的破坏在生物学教科书中屡被提及。自二战后可能作为货物飞机的“偷渡者”抵达关岛以来，这种原产于澳大利亚和南太平洋的蛇类，已导致岛上许多原生森林鸟类灭绝，并因攀爬电线杆每年引发数百起停电事故。在关岛部分地区，棕树蛇的种群密度甚至高达每平方英里30,000条，其惊人的扩张速度和成功程度，长期以来一直是生物学家们困惑不解的谜团。

核心问题在于，关岛的棕树蛇种群显然起源于数量极少的个体，按照遗传学理论，如此严重的“遗传瓶颈”效应本应导致其近亲繁殖加剧，进而削弱其适应能力并限制种群增长。

然而，一项由美国布法罗大学（University at Buffalo, UB）主导、于2026年7月24日发表在《科学进展》（Science Advances）期刊上的研究，为这一谜团提供了突破性的解释。研究发现，棕树蛇可能携带着远超以往方法所能检测到的遗传变异。

布法罗大学和美国地质调查局（U.S. Geological Survey, USGS）的研究人员，利用先进的长读长测序技术，对棕树蛇基因组的大片段进行了深入分析。他们揭示了数千个结构变异，包括DNA片段的重复、缺失和重排，其中许多变异集中在与免疫功能和嗅觉相关的基因区域。

这些此前被忽视的遗传变异，或许正是解释了为何一个由少数个体建立的种群，能够成功克服严重的遗传瓶颈，并最终取得如此惊人成功的原因。

“棕树蛇或许并非拥有极其广泛的遗传多样性，但它确实拥有一些此前被低估的重要遗传多样性来源，”该研究的通讯作者、布法罗大学生物科学系副教授特雷弗·克拉本霍夫特（Trevor Krabbenhoft）博士指出。

对于数十年来致力于在关岛遏制棕树蛇蔓延的机构而言，这一研究结果可能令人沮丧。然而，对于保护生物学家来说，它却带来了新的希望：濒危和近亲繁殖的种群可能比先前认为的保留了更强的适应能力。

“濒危物种的基因中可能比我们意识到的拥有更多的灵活性，”第一作者克里斯托弗·奥斯本（Christopher Osborne）博士表示。奥斯本曾是克拉本霍夫特实验室的博士生，现为纽约州立大学奥斯威戈分校的水生生物学家。“我们现在对一些未被充分认识的遗传多样性来源有了更好的理解，这可能解释了为什么某些近亲繁殖的物种仍能对其环境做出响应。”

传统的遗传多样性评估通常侧重于单个DNA碱基的变化，例如A变为G或T变为C。早期的测序技术在很大程度上限制了研究人员只能发现这些单碱基对差异。

然而，长读长测序技术能够检测远大于此的DNA片段，并能一次性检测影响至少50个碱基对的结构变异。在整个基因组中，这些大规模的结构变化所涉及的DNA量，几乎是单碱基对变异的八倍。

“这就像用放大镜逐字阅读两本书的某些部分，然后认为它们是相同的，却没有意识到整段文字可能已被移动或复制。旧的测序技术无法让我们轻易地看到，一个个体中的DNA可能与另一个个体中染色体上的位置完全不同，”克拉本霍夫特实验室的博士后研究员利瓦伊·格雷（Levi Gray）博士解释道。“我们如何定义和衡量遗传多样性，很大程度上取决于当时的科技水平。”

格雷博士此前在与USGS合作时，曾调查过关岛棕树蛇的问题。这一合作使得研究人员能够获得由USGS棕树蛇快速响应小组（Brown Treesnake Rapid Response Team, RRT）提供的DNA样本，该小组致力于阻止该物种在美国及其领土的进一步扩散。

克拉本霍夫特实验室的分析结果，在棕树蛇基因组中识别出超过19,000个结构变异。每一个变异都标志着DNA片段因重复、缺失或重排而存在差异的位置。

这些变异并非均匀分布在整个基因组中，而是特别频繁地出现在与免疫功能和嗅觉（味觉）相关的基因中。

棕树蛇严重依赖嗅觉来寻找食物，它们利用分叉的舌头从空气中收集化学信号。其嗅觉基因中异常高的多样性，可能有助于解释不同种群之间的行为差异。在其原生栖息地，棕树蛇有时会捕食其他蛇类，但在关岛，这种行为的证据却很少。

格雷博士推测：“鉴于高度的近亲繁殖，蛇类敏锐的嗅觉可能使它们将彼此识别为更像是兄弟姐妹，而非猎物。”

研究人员目前尚不清楚这些结构变异是在棕树蛇抵达关岛之前就已经存在，还是在入侵之后才形成的。大规模的基因组变化通常需要经过多代积累，尽管一些研究表明，严重的种群瓶颈可能会加速其形成。

格雷博士表示：“这些多样性是否有可能在入侵后出现？这确实有可能，但我们必须对原生种群的蛇进行测序才能确定。”