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沒有“亞當(dāng)”,人類也有可能實(shí)現(xiàn)單性繁殖?-頭條網(wǎng)

在討論這個(gè)問題之前,先看這么個(gè)故事:

網(wǎng)紋蟒是世界上最長的蛇,但今年已11歲、身長6米的網(wǎng)紋蟒塞爾瑪并不是因此獲得眾人矚目。它在美國路易斯維爾動(dòng)物園與另一條雌蛇一起生活了四年,從未與任何雄性同類接觸過。然而,它產(chǎn)下了61枚卵,并孵出了6條健康的后代。

《林奈學(xué)會(huì)生物學(xué)期刊》通過新的DNA證據(jù)顯示,塞爾瑪是世界上第一條無性生殖的網(wǎng)紋蟒。它所產(chǎn)下的卵具有長成雌性后代的所有遺傳信息,無需雄性蟒蛇的精子或DNA。取代精子的是生殖細(xì)胞分裂時(shí)的副產(chǎn)物——極體,塞爾瑪?shù)穆鸭?xì)胞與極體結(jié)合,并最終發(fā)育成胚胎。因此,它的每個(gè)后代都具有它一半染色體的兩份拷貝,換句話說,它們就是塞爾瑪?shù)陌肟寺◇w。

事實(shí)上,這樣的單性生殖方式在動(dòng)物界并非孤例,被稱為“孤雌生殖”,意味著這些動(dòng)物媽媽完全只依靠自己誕下下一代。這些動(dòng)物和它們獨(dú)自孕育的寶寶構(gòu)成了一個(gè)神奇的“母系”星球。

人類可以單性繁殖么?

既然單性生殖,并且我們發(fā)現(xiàn)在自然界中這種現(xiàn)象比想象的要普遍。人類可以學(xué)會(huì)這種生物學(xué)秘笈么?讓女性按照自己的計(jì)劃懷孕,而不需要男人參與?

至少,女性需要得到精子才能使她們受孕。但是沒有證據(jù)表明,精子只能由男性產(chǎn)生。十年前,日本的研究人員展示了一只老鼠,這只老鼠有兩個(gè)母親,卻沒有父親。這只老鼠名叫 Kaguya(在神話中,月亮女神 Kaguya 誕生于竹竿里),它是在實(shí)驗(yàn)室中由兩只雌性小鼠的遺傳物質(zhì)結(jié)合而成的。

在一點(diǎn)小小的幫助下,從雌性小鼠取出的干細(xì)胞則被誘導(dǎo)為精子細(xì)胞,正常情況下不會(huì)發(fā)生這樣的事情。所以很可能創(chuàng)造出由兩位母親繁殖的后代,每位母親都貢獻(xiàn)了一半的遺傳物質(zhì)。當(dāng)然,這不是那么簡單。來自謝菲爾德大學(xué)的生殖生物學(xué)家 Allan Pacey 博士解釋道:“我們可以在顯微鏡下創(chuàng)造出和精子相似的東西,但是它能否像正常精子那樣產(chǎn)生生物遺傳效應(yīng),這很難做到。我不知道是否有一種方法可以不使用精子然后觀察嬰兒是否發(fā)育正常。你可以在實(shí)驗(yàn)鼠身上這么做,但是要在人類身上這么做還需要邁出很大的一步?!?/p>

理論上,在實(shí)驗(yàn)室中可以產(chǎn)生一個(gè)子代,這個(gè)子代只由一位女性而來。然而,它們要為此付出的代價(jià)是令人震驚的遺傳瓶頸(是指一個(gè)大的多樣性群體在某種條件的限制下,只有少部分個(gè)體可以通過某一個(gè)時(shí)空到達(dá)新的繁殖地,并由這些個(gè)體進(jìn)一步繁殖成一個(gè)多態(tài)性的小群體。由于這少部分的個(gè)體只代表了原有群體的遺傳多樣性的一小部分,故稱為遺傳瓶頸)。當(dāng)一個(gè)基因庫小的時(shí)候,先天性缺陷和其他疾病的患病風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)上升。如果你選擇完全靠你自己繁衍后代,你的子代可能只有一位親代,并且這個(gè)孩子的遺傳多樣性只有一半。以后,每一代的單親繁殖將使這個(gè)過程不斷加劇,通常隱藏的基因缺陷就會(huì)浮出水面。

也就是說,若是你完全接受單性生殖,你的孩子們可能只會(huì)像你的回聲一樣越來越弱。

單性繁殖的原因

極端情況

如隔離、壓力導(dǎo)致。

② 沒有雄性

鞭尾蜥包含了許多物種,其中相當(dāng)一部分是來自其他物種的雜交后代。這些奇特的雜交物種都是雌性,雄性已經(jīng)被完全從它們的繁殖過程中踢開。每只雌性鞭尾蜥都通過無性生殖的方式產(chǎn)生后代。

③ 古老的生存方式

最擅長這種行為的動(dòng)物,如蟒和蚺,也是最古老的一些蛇類?;蛟S在這些古老蛇類生存的年代,可能是億萬年前,它們的數(shù)量如此稀少,或者很難找到異性配偶,因此只能采用單性生殖的方式。不過化石記錄無法告訴我們有關(guān)的信息。

蝎子

部分蝎子,比如巴西金幽靈。

蚜蟲

蚜蟲是最常見的孤雌生殖昆蟲,它們在植物的生長季節(jié)進(jìn)行孤雌生殖,單一的雌蚜可以生出小蚜蟲。昆蟲通常是產(chǎn)卵,而這時(shí)的蚜蟲生產(chǎn)的是小蚜蟲,我們稱之為偽胎生。蚜蟲繁殖很快,出生的小蚜蟲約七天后就可開始繁殖。所有這些均是蚜蟲對(duì)環(huán)境的適應(yīng),目的是在植物的生長季節(jié),它們可以在短期內(nèi)占領(lǐng)有利的環(huán)境。但在秋末會(huì)產(chǎn)生雄性蚜蟲,雌蚜與之交配后產(chǎn)卵,以卵越冬。

水蚤

春夏季一般僅能見到雌體,進(jìn)行單性生殖,所產(chǎn)的卵稱“夏卵”,較小,卵殼薄,卵黃少,不需受精,可直接發(fā)育為成蟲。這些成蟲多是雌蟲,再進(jìn)行孤雌生殖。因此,在短時(shí)間內(nèi)能夠大量繁殖,呈一片紅色,故稱紅蟲。

蜜蜂

孤雌生殖是有性生殖中的一種特殊生殖方式,是指卵細(xì)胞不經(jīng)過受精作用直接發(fā)育成新個(gè)體的生殖方式。蜜蜂中的蜂王、工蜂是由受精卵發(fā)育而來,屬于卵式生殖。蜜蜂中的雄蜂是由卵細(xì)胞直接發(fā)育而來,屬于孤雌生殖。蜂屬于單倍體,其經(jīng)過假減數(shù)分裂(減數(shù)第一次分裂時(shí)無同源染色體的分離,減數(shù)第二次分裂相當(dāng)于普通的有絲分裂)產(chǎn)生精子。

火雞

在19世紀(jì)初,有報(bào)告稱雞有單性生殖的現(xiàn)象,之后有人就開始研究火雞中的類似現(xiàn)象。他們發(fā)現(xiàn),這些大型家禽能產(chǎn)下未受精的蛋,并成功孵出后代。不過,這些孵出來的火雞雛鳥都是雄性的。與哺乳動(dòng)物不同,在鳥類中,雄性的染色體占據(jù)主導(dǎo)地位。很快,人們選育出了一個(gè)單性生殖的火雞家系,其雄性后代都發(fā)育正常,而且能成功進(jìn)行繁殖。

鯊魚

2001年美國內(nèi)布拉斯加州奧馬哈的亨利多利動(dòng)物園和水族館的水族館飼養(yǎng)員驚訝地發(fā)現(xiàn)水箱里有一條窄頭雙髻鯊(Sphyrnatiburo)寶寶在游泳。該水箱里原本只有三條雌性窄頭雙髻鯊,它們在很幼小的時(shí)候就生活在水箱里并且在過去的三年里從未接觸任何雄性個(gè)體——因此問題是,它們是如何懷上幼崽的?

2007年,基因測試結(jié)果表示,這頭鯊魚寶寶是“處女生殖”,也即單性繁殖的產(chǎn)物,換句話說,這頭鯊魚寶寶是母親的克隆體。很不幸的是,這頭鯊魚寶寶在出生幾天后就死亡了。

科莫多巨蜥

2007年1月英國切斯特動(dòng)物園里一只科莫多龍(Varanuskomodoensis)寶寶(世界上最巨大的蜥蜴)出生了,它是動(dòng)物園里的雌性科莫多龍孵化的多只幼崽之一,這條科莫多龍從未與任何雄性個(gè)體交配過。對(duì)孵化的幼崽進(jìn)行的測試證實(shí)了它們是單性繁殖的結(jié)果。在科莫多龍物種中,單性繁殖只會(huì)產(chǎn)生雄性后代。這是因?yàn)榭颇帻埡推渌承┡佬袆?dòng)物一樣,與哺乳動(dòng)物的“性別設(shè)置”方面有所不同:雌性個(gè)體同時(shí)擁有雄性和雌性的性染色體。因此單性生物產(chǎn)生的胚胎會(huì)擁有兩條雌性染色體——在這種情況下它們無法存活下來——或者兩條雄性染色體。

實(shí)際上,包括科莫多巨蜥在內(nèi),有二十五種蜥蜴可以無性繁殖。

撰文:夕佳 編輯:韋爾斯

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