瞧,他们没有“爸爸”
2017-01-05方陵生
方陵生
科学家发现,大自然中的某些动物天生就拥有自我克隆的能力——许多雌性动物可以自行克隆出没有“爸爸”的孩子。那么,这些动物是如何创造出这样的奇迹的呢?对这些动物而言,雄性在物种延续中又起着什么样的作用?
奇特的单性生殖现象
直到不久前,科学家还认为有性繁殖动物中的单性生殖(没有雄性动物参与的生殖现象)是不正常并且非常罕见的现象。对哺乳动物来说,是不可能通过单性生殖产生健康的后代的,因为哺乳动物父母亲的基因上刻有不同的化学标记或“印迹”,如果没有双方基因的匹配,基因活动就会中断。就算未受精的卵开始发育,由此形成的胚胎通常也会成为死胎或转变成癌。
然而,科学家现在发现,除哺乳动物外,其他物种中的单性生殖现象其实极为普遍。如今已知既能有性生殖,也能单性生殖的脊椎动物的名单中包括一些种类的鲨鱼、蟒蛇、火鸡和科莫多巨蜥等。最让人吃惊的是,不仅仅是圈养在动物园里的那些动物会发生单性生殖,生活在野外的动物也如此。
2012年,美国科学家沃伦·布斯和他的同事对两个种类的北美蝮蛇产下的两窝共59条小蛇进行研究(北美蝮蛇被抓住时已经身怀有孕),结果发现这两窝小蛇都是单性生殖的产物。
更令人惊讶的是,在布斯等人发现蝮蛇的地方有着大量的雄蛇。如此看来,这些雌蛇采取单性生殖方式,并非因为雄性稀缺令它们找不到合适伴侣而不得已才将单性生殖作为最后的繁殖手段的。
理论上,摆脱雄性,好处多多。在只有雌性的物种中,每个个体都可以产生后代,群体数量的增长速度比同时拥有雄性和雌性的物种明显要快得多。花时间去寻找爱情意味着减少了用于寻找食物的时间,与异性交配还会增加感染疾病的风险,或许还会因分心而被其他天敌吃掉。最重要的是,与异性结合还有可能打乱原先不错的遗传基因结构,导致产生新的、有潜在缺陷的混合基因。现在已经发现的只有雌性动物的鱼类、两栖动物和爬行动物大约有90种。
如此看来,确实有一些物种不需要雄性动物。但问题是,从理论上看,既然通过单性生殖的雌性动物可产生比有性生殖更多的后代,那为什么这类物种的数量如此稀少呢?一个可能的答案是:全由雌性构成的物种最后往往会灭绝。
有性繁殖仍然不可或缺
虽然单性物种在较短时期内可以发展良好,但从长远来看,它们会遇到很大的麻烦,因为单性生殖往往会导致基因组结构停滞不前,并失去重组基因和去除有害基因突变的机会。这类物种的生存年代大约在1万代至10万代之间。
偶尔采用单性生殖方式的动物产生的几乎都是半克隆后代,同时还有可能带来近亲繁殖的严重后果,其后代可能带有双倍的有害基因突变,其生存率也相当低。单性生殖物种的蝮蛇偶尔会孵化出健康的后代,但更多的是畸形胎和死胎。所以,放弃有性生殖并不如理论上所认为的那样能够产生更多的后代。
就目前发现的证据来看,雌蛇可以独自产下后代,似乎完全可以没雄蛇什么事,但如果它们想要避免最终灭绝的命运,还是需要雄性动物的帮助的。
由此可见,雄性动物在大自然的物种繁衍和生命延续中依然是不可或缺的。