獨居16年,從不與異性接觸,竟然還能產生后代?
這并不是獵奇故事,而是在2018年,發生在哥斯達黎加一個動物園里一只鱷魚身上的事。
這只美洲鱷獨自生下14個蛋,其中7個很像普通的受精蛋,再經過三個月的人工孵化以后,其中一個蛋里已經有了成型的鱷魚寶寶。
在過去的16年里,這只雌性美洲鱷從沒與同類接觸過,這是怎麼一回事?
不需要與異[性.交]配、單獨就能生殖的現象或許大家都見到過,比如蚯蚓只需從身上截取一部分,就能長出新的個體,這樣的生殖稱之為無性生殖。
無性生殖是一種不需要生殖細胞參與的生殖方式,多發生在較原始簡單的生物身上。除了一些沖類,還有用樹枝扦插就能長成新樹的柳樹能植物。
這里說到的鱷魚雖然也是獨自就能完成生殖,但需要生殖細胞參與,因此不屬于無性生殖。
有性生殖的一種特殊情況,稱為孤雌生殖或單性生殖。
不需要受精就能產出后代的孤雌生殖生物不算少見,不過在野外不易被觀測到,所以有記錄的孤雌生殖現象,大多發生在人類喂養的動物身上。
就在今年8月,美國芝加哥的一家動物園就出現了一例孤雌生殖的鯊魚。這是一條雌性的肩章鯊魚,在此之前,工作人員從沒有讓它與其他雄性鯊魚接觸過。
肩章鯊魚
在去年,這條成年的鯊魚開始產卵,不過產的都是些沒有受精的卵,正常情況下并不能孵化出鯊魚寶寶。但有人驚奇地發現,其中一枚卵竟然開始發育成了胚胎。
5個月后,這枚卵成功孵化出條小鯊魚,要不是早在之前就有鯊魚孤雌生殖的記錄,那恐怕又是一個驚天巨聞。
肩章鯊魚還會用鰭爬行
2016年,在澳大利亞的一個水族館內,一條從沒見過雄性同類的雌性豹紋鯊,也成功生出三條小鯊魚。
最初人們還懷疑是它體內儲存了精子,不少動物都有這種本事,但檢查鑒定后發現并不是,鯊魚寶寶的遺傳物質全部來自鯊魚媽媽,這三條小鯊魚也成了第一次有記錄的鯊魚孤雌生殖后代。
除了鯊魚與鱷魚,這種孤雌生殖的現象在其他動物身上也時有發生。
2012年,一條同樣沒有接觸過雄性的雌性網紋蟒產下了一些蛋,這些沒有受精的蛋不僅沒有萎縮、變色,而且經過人工孵化后,竟成功孵出6條小蛇。
這種孤雌生殖,在鳥類身上也會發生。
上世紀80年代,人們在兩種常見的火雞上發現了一個神奇的現象,經過橫斑洛克公雞和白來杭母雞雜交產出的母雞,下出來的未受精的蛋,也有15%的能進行發育,不過大部分發育三天就會終止。
美國馬里蘭州動物生理及遺傳研究所的P. Sarvella對此產生很大興趣,他用一只母雞下的的8000枚未受精的蛋進行孵化,最終成功孵化出7只小雞,有三只在一周內就死亡,其他四只身體也明顯很虛弱。
孤雌生殖在昆蟲界也是一種常見的現象,比如蚜蟲會在春天,由一種被稱為「干母」的蚜蟲通過孤雌生殖的方式,產下30-40只稱為「遷移蚜」的小蚜蟲。
「遷移蚜」飛到各處繁殖出沒有翅膀的蚜蟲后代,被稱為「流亡蟲」,這些「流亡蟲」后代在初秋繁殖出長翅膀的「性母」。
這些「性母」接著繁殖出沒有翅膀的「性蚜」,性蚜有了雌雄的分別,需要交配才能繼續繁殖出后代。雌蟲會在樹皮里產下一枚很大的卵,度過寒冬以后,這枚卵孵化出新的「干母」
從這些例子可以看出,孤雌生殖在低等的無脊椎動物、以及脊椎動物中的鳥類、爬行類和節肢類中都存在,唯獨不見哺乳動物。
這是因為,哺乳動物自帶一種特殊的「印記基因」機制,缺乏雄性遺傳物質的胚胎很難存活下來。
雖然生物的孤雌生殖千奇百怪,但按照大致的歸納,可以將其分為三類。
第一種是即便與雄性發生了交配,還是能產出未受精卵的現象,蜜蜂就是這樣一種生物,它們在交配以后會產出受精和未受精的兩種卵,受精卵發育成工蜂,未受精卵發育成雄蜂。
第二種是正常的孤雌生殖,即沒有經過交配受精,也能正常產出后代的現象。我們所說的孤雌生殖也大多數指的就是這種。
最后一種孤雌生殖為周期性孤雌生殖,指的是雌性動物在經過一段時間的[兩.性]生殖以后開始孤雌生殖,比如胡蜂的蜂王開始會產下許多受精卵,在后期需要培育新蜂王,蜂王就會產下未受精卵,發育成雄蜂與新王交配。
對于大多數的動物來說,孤雌生殖并不是一種很好的繁衍后代的方式。因為依賴孤雌繁殖的種群基因庫會越變越小,更容易被疾病傷害,環境適應能力也相對較弱。
所以孤雌生殖僅僅是一種備用選擇,大多時候它們都會選擇[兩.性]生殖,只有在身邊缺少雄性,或者生存條件嚴苛時,才不得已啟用這一緊急的生育措施。
但也有一些孤雌生殖的動物比較特殊,科莫多巨蜥就是這樣一種,即便它們混合在有雄性的群體中,還是有一些會選擇孤雌生殖。
我們都知道,動物在進行繁殖的時候,精子和卵子是兩大「必需品」,孤雌生殖的個體僅為雌性,它們不能產生精子,那所需的精子是從哪來的呢?
其實真相是,精子在孤雌生殖中被替代了。
在雌性的生殖系統中,卵細胞會進行減數分裂ADVERTISEMENT
當雌性進行孤雄生殖時,這些極體就頂替了精子的位置,與卵細胞結合形成胚胎。
孤雌生殖不是簡單的基因復制
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