進(jìn)化復(fù)雜的物種很難發(fā)現(xiàn)單性生殖
熟悉《圣經(jīng)》的人都知道,圣誕節(jié)是為了慶祝圣子耶穌的出生而設(shè)立的,而耶穌是由處女瑪利亞生下的,這便是著名的“處女生育”。有人認(rèn)為,這只是宗教傳說,事實(shí)上處女無論如何也不會(huì)生子的。不過有趣的是,2006年12月,美國《新聞周刊》進(jìn)行了
一項(xiàng)調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)79%的美國人相信《圣經(jīng)》上所說的“處女生育”的故事,他們認(rèn)為,耶穌就是處女瑪利亞所生。無論耶穌的事情是真是假,“處女生育”在人類中也許不會(huì)發(fā)生,但在大自然中卻是一種較為普遍的現(xiàn)象。
沒有與雄性交配,雌性巨蜥產(chǎn)下受精卵
據(jù)美國《國家地理》雜志報(bào)道,英國切斯特動(dòng)物園9歲大的雌性印尼巨蜥弗洛拉2006年5月份產(chǎn)下了11枚卵,其中有8枚保存完好,有3枚卵不小心被打破后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)里面有血絲,而且有胚胎,說明這些巨蜥卵已經(jīng)受精,只要條件合適,就能夠孕育出小巨蜥?闪钊瞬豢伤甲h的是,弗洛拉從來沒有與雄性巨蜥交配過,難道發(fā)生在它身上的是“處女生育”?
據(jù)切斯特動(dòng)物園低等脊椎動(dòng)物館館長凱文·布利說,為了確定弗洛拉的確是在進(jìn)行“處女生育”,他們對3枚破裂的巨蜥蛋進(jìn)行了DNA檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn),那幾枚受精卵的基因與弗洛拉完全相同,沒有繼承其他巨蜥的基因。毋庸置疑,弗洛拉確確實(shí)實(shí)是個(gè)“單親母親”。動(dòng)物園的管理人員從去年圣誕節(jié)開始對這些巨蜥蛋進(jìn)行孵化,小蜥蜴不久就會(huì)出生。
據(jù)研究人員透露,弗洛拉并不是惟一一只進(jìn)行“處女生育”的印尼巨蜥。無獨(dú)有偶,倫敦動(dòng)物園里也有一只雌性印尼巨蜥發(fā)生過這種事情,這是世界上最大的蜥蜴首次被發(fā)現(xiàn)進(jìn)行“處女生育”。倫敦動(dòng)物園里的那只雌性印尼巨蜥叫蘇恩蓋,去年4月份生下了4只小巨蜥,利物浦大學(xué)的研究人員對那些幼仔進(jìn)行了基因檢測,令人驚訝的是,這些小巨蜥顯然是單親繁殖的產(chǎn)物。后來,蘇恩蓋與一只雄性印尼巨蜥交配后又生下了一只小巨蜥。
印尼巨蜥是世界上個(gè)頭最大的蜥蜴,以前有過蜥蜴單性繁殖的現(xiàn)象,但從來沒有聽說過這種巨型蜥蜴能夠進(jìn)行“處女生育”!疤幣庇纸袉涡陨,在這種情況下,雌性未經(jīng)雄性交配受精就生育后代。
據(jù)英國的研究小組說,在這種進(jìn)化復(fù)雜的物種中很難發(fā)現(xiàn)單親繁殖現(xiàn)象,有記錄的脊椎動(dòng)物單性繁殖現(xiàn)象只有0.1%。研究小組成員、倫敦動(dòng)物園爬行動(dòng)物館館長理查德·吉布森說,印尼巨蜥能夠進(jìn)行自體受精并產(chǎn)下后代有著巨大的意義,這一發(fā)現(xiàn)可以讓人們更有希望發(fā)現(xiàn)其他動(dòng)物進(jìn)行的單性繁殖。吉布森激動(dòng)地說:“以前人們認(rèn)為‘處女生育’是一種非常罕見的現(xiàn)象,但事實(shí)上并非如此,兩只生活在不同動(dòng)物園里的印尼巨蜥在不到一年的時(shí)間里都進(jìn)行了‘處女生育’,這說明在動(dòng)物世界里,這種現(xiàn)象比較普遍。”
白點(diǎn)竹鯊6年沒有接觸異性,意外生下兩條小白點(diǎn)竹鯊
2002年4月,美國底特律貝爾島水族館里的一頭白點(diǎn)竹鯊產(chǎn)下了一窩蛋,這并沒有引起管理人員太大的注意,因?yàn)榇菩怎忯~產(chǎn)蛋的事以前經(jīng)常發(fā)生,管理員斯威特說,這并沒有什么大不了的,許多雌性動(dòng)物即使沒雄性交配也能夠產(chǎn)下蛋,但人們一向認(rèn)為這些蛋沒有受精,不會(huì)孵化出后代來,通常就被丟棄了。鯊魚是通過交配而生育的,雌雄交配后,有些鯊魚會(huì)直接產(chǎn)下幼仔,有些則產(chǎn)蛋然后孵化幼仔。而底特律貝爾島水族館里的雌性白點(diǎn)竹鯊以前也產(chǎn)過蛋,只不過管理人員會(huì)把這些沒有經(jīng)過受精的蛋扔掉。但這次他們沒有處理這些蛋,就讓它們留在大水池里,因?yàn)楣芾韱T斯威特聽說過內(nèi)布拉斯加奧哈馬市的亨利·杜爾利動(dòng)物園里有一只窄頭雙髻鯊有過“處女生育”的經(jīng)歷,所以他想試一試,就把那些蛋轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)水池中。
15個(gè)星期后的7月份,讓水族館管理人員驚訝不已的是,有兩條小白點(diǎn)竹鯊出生了。要知道,這條雌性白點(diǎn)竹鯊已經(jīng)有6年沒有接觸過雄性白點(diǎn)竹鯊,它與一條同樣是雌性的棕條竹鯊一起住在一個(gè)大水池里,顯然,這就是人們常說的“處女生育”了。
是“處女生育”,還是利用了早已儲(chǔ)存在體內(nèi)的精子,又或者這條白點(diǎn)竹鯊原本就是雙性魚
這條白點(diǎn)竹鯊在6年沒有接觸雄性的情況下產(chǎn)下幼仔立即引起了科學(xué)界的強(qiáng)烈反響,但對這一現(xiàn)象也出現(xiàn)了熱烈的爭論。
第一種說法就是“處女生育”,也就是在沒有經(jīng)過交配的情況下進(jìn)行了單性繁殖。
第二種觀點(diǎn)認(rèn)為,貝爾島水族館的這頭雌性白點(diǎn)竹鯊盡管已經(jīng)6年沒有接觸過雄性,但也許在它很小的時(shí)候就已經(jīng)通過與雄性交配受精,它把精子儲(chǔ)存在體內(nèi),適當(dāng)?shù)臅r(shí)候讓自己的卵子受精。但是這種說法遭到了許多科學(xué)家的反對,盡管有報(bào)道說某些鯊魚種類可以把雄性的精子保存在體內(nèi)達(dá)幾個(gè)月甚至更長的時(shí)間,但6年的時(shí)間可就太長了,讓人無法相信,斯威特就認(rèn)為這幾乎是不可能的。
第三種可能性就是這條白點(diǎn)竹鯊是一頭雙性魚,在它的體內(nèi)既有雌性性器官也有雄性性器官,它能夠自身受孕,就是用自己的雄性性器官產(chǎn)生的精子給自己的卵子受精。斯威特說,魚是已知的惟一一種可以自身授孕的脊椎動(dòng)物,所以不能絕對排除這種可能性,但他再次強(qiáng)調(diào),這種可能性也不太大。
單性繁殖現(xiàn)象在低級動(dòng)物中普遍存在
世界上約有70多種脊椎動(dòng)物具有單性生殖的能力,大部分是爬行類動(dòng)物、魚類和兩棲類動(dòng)物?茖W(xué)家說,在像蝸牛這樣的低級動(dòng)物中普遍存在著單性繁殖現(xiàn)象,但在高級的脊椎動(dòng)物中卻不常見,但也并不是十分罕見。斯威特說:“在許多爬行動(dòng)物中就有這種現(xiàn)象,以蛇為例,至少有五六種蛇具有單性繁殖的能力,一些蠑螈、蜥蜴,甚至火雞也能夠進(jìn)行單性繁殖,不過,無論如何,這種現(xiàn)象非常奇怪!
在單性生殖過程中,一個(gè)沒有經(jīng)過受精的卵子利用其兩副母體染色體發(fā)育成胚胎。在人類中,女性有兩個(gè)X染色體,而男性則有兩個(gè)染色體,分別是X染色體和Y染色體。而印尼巨蜥和其他一些爬行類動(dòng)物的染色體則是W染色體和Z染色體,兩種不同的染色體會(huì)生出雌性,相同的染色體則生育雄性。
在單性生殖過程中,卵子只攜帶一種染色體,要么是W染色體,要么是Z染色體,所以單性生殖的后代都是雄性,它們可以與母親再通過交配生育下一代。單性生殖方式有一個(gè)很大的缺陷,那就是種群在遺傳基因上非常相似,讓這個(gè)物種在疾病面前變得非常脆弱,而且也不太能適應(yīng)一些變化,比如氣候變化、環(huán)境變化以及新的捕食者。但對于印尼巨蜥來說進(jìn)行單性繁殖卻有著重要的意義,有利于種群的繁衍。-編譯/貴余
●背景知識
印尼巨蜥的原產(chǎn)地是印度尼西亞的島嶼,是世界上個(gè)頭最大的蜥蜴,成年雄性可以長到3米。據(jù)科學(xué)家統(tǒng)計(jì),世界上只有不到4000只印尼巨蜥,其中1000只是雌性,被列入瀕危物種紅色名單。雌性巨蜥有時(shí)離群獨(dú)居,它要建立自己的新的殖民地,所以需要在沒有雄性巨蜥的情況下自己繁殖后代,否則就會(huì)滅亡。
責(zé)任編輯 劉楠