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【中国新闻网】动物界的雌雄同体 是遗传失误还是繁衍策略

【【中国新闻网】动物界的雌雄同体 是遗传失误还是繁衍策略】动物界的雌雄同体 是遗传失误还是繁衍策略
事实上 ， 雌雄同体并不是新鲜事 。 这种现象在昆虫、蜗牛、贝类、蚯蚓、水母、乌贼、珊瑚、线虫等无脊椎动物中最常见 。
本报采访人员 赵汉斌
繁殖是生物最基本的特征 。 一般来说 ， 动物的性别通常分为雌雄两种形态和两个不同个体 ， 但也有例外 。
国际期刊《膜翅目研究杂志》近日报道 ， 美国康奈尔大学昆虫学家艾琳·克里奇尔斯基带领研究人员 ， 在一种原产于南美洲的夜间蜜蜂中 ， 发现了第一只活的雌雄同体蜜蜂 。 引起人们的高度关注 。
生物界雌雄同体现象很普遍
新发现的这只雌雄同体蜜蜂 ， 左侧身体是雄性 ， 有一个小巧精致的下颚、一根长长的触角 ， 还有一条细细的后腿 ， 上面有几根刚毛 ， 而它的右侧身体则是雌性特征——较短的触角、形状分明的齿状下颌骨 ， 以及厚实多毛的后腿 。
什么是雌雄同体？中科院西双版纳热带植物园研究员、云南省昆虫学会理事长杨大荣向科技日报采访人员介绍 ， 在动物界 ， 雌雄同体是在一个动物体中雌性、雄性性状都明显的现象 。 雌雄同体生物拥有雌性及雄性的生殖器官 ， 能同时制造精子及卵子 。
事实上 ， 雌雄同体并不是新鲜事 。 这种现象在昆虫、蜗牛、贝类、蚯蚓、水母、乌贼、珊瑚、线虫等无脊椎动物中最常见 。 研究人员已经在至少140种蜜蜂、蝴蝶和甲壳类动物身上发现了雌雄同体现象 。
大部分雌雄同体的无脊椎动物 ， 它们体内雌雄两种染色体杂乱地混合在一起 。 可以根据繁殖或环境需要 ， 让自身的卵子和精子结合 ， 自我繁殖后代 ， 其后代不同个体具有雄性或雌性性功能 ， 能繁殖正常的后代 。
虽然雌雄同体的动物自身就有两性的生殖器官 ， 但是并不是所有的雌雄同体动物都可以自己繁殖 ， 比如蚯蚓 。 蚯蚓是一种常见的雌雄同体动物 ， 但是 ， 它的雌性生殖器官与雄性生殖器官的距离较远 ， 无法自己繁殖后代 ， 所以也得通过交配来完成生殖 。
内因外因共同造就这一现象
决定哺乳动物性别特征的是激素 。 在胚胎发育的某个阶段 ， 基因会“指挥”一组细胞发育成卵巢或者睾丸 ， 开始分泌雌性或者雄性激素 。 如果细胞接触到的雄性激素占压倒性优势 ， 就会向雄性化的方向发展；而如果细胞接触到的雌性激素占压倒性的优势 ， 就会向雌性化的方向发展 。
但对于鸟类或更低等的脊椎动物来说 ， 性别却并不只由性腺决定 。 科学家们发现 ， 在雌雄同体的鸡体内 ， 既有带有雄性染色体ZZ的细胞 ， 也有带雌性染色体ZW的细胞 ， 其整个身体也被分成了两种不同形态——有大量ZW雌性细胞的一侧 ， 有较弱的肌肉骨骼和较小的肉垂；有大量ZZ雄性细胞的另一侧 ， 则有较大的肉垂、强大的胸肌和较重的骨骼 。
这证实了决定鸟类性别特征的应当是细胞包含的基因 ， 而非激素的影响 。 而一些鸡因为胚胎发育过程中的异常融合现象 ， 身上具有两种基因 ， 因此出现了雌雄同体现象 。
“蜜蜂是我国5000多年前就开始人工驯化饲养的动物 ， 人类对其雌雄同体的认识也非常悠久 。 ”杨大荣说 。
艾琳·克里奇尔斯基的团队在论文中引用了2018年的一项研究结果认为 ， 包括蜜蜂、蚂蚁和黄蜂在内的膜翅目昆虫决定性别的方式非常奇特 。 卵子受精了 ， 生出来的是雌性；卵子未受精 ， 则生出来的是雄性 。 但如果有第二、甚至第三个精子进入一个受精卵即雌性胚胎中 ， 那就会进一步分裂产生雄性组织 ， 从而出现雌雄同体 。
“昆虫等无脊椎动物雌雄同体的产生 ， 由内因和外因两种因素影响而形成 ， 一部分是由于性染色体混乱 ， 而另一部分则缘于环境的胁迫 。 ”杨大荣举例说 ， 当食物缺少、环境恶劣时 ， 蚜虫、介壳虫就会产卵 ， 让幼虫以蛹态度过寒冷的冬季或酷热的夏天 ， 而幼虫长大后大部分则形成有翅成虫 ， 迁飞到适合的地方繁殖 。 迁飞过程中 ， 若无法找到其他个体交配时 ， 其体内的雌性和雄性功能就会同时发挥作用 ， 繁殖出一批雌雄性比例1∶1的个体 ， 进行正常交配 ， 实现短期大量繁殖正常后代 。 所以 ， 昆虫类产生的雌雄同体是它们的一种生存策略 ， 对其的繁殖是有利的 。
一些生物学家认为 ， 性腺在两个完全相反的个体中分离 ， 表明演化发展越过了雌雄同体阶段；相反 ， 另一些人认为 ， 这种分离状态是原始的 ， 雌雄同体是进步状态 。 但不管怎么说这两种生殖方式实际上是共存的 ， 两者都顺利完成了物种的延续 。
近年 ， 也有不少研究将造成这种“偶然”的矛头指向环境污染和化学制剂胁迫 ， 鱼类受到的污染首当其冲 ， 杀虫剂也让甘蔗蟾蜍变成雌雄同体 。 在一份涉及全球250多个学科的报告中 ， 科学家们认为 ， 包括多骨鱼、两栖类、爬行类、鸟及哺乳动物等几大类别中 ， 每种雄性动物都受环境中化学物质的胁迫 ， 很多雄性脊椎动物雌性化已相当普遍 。


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