方陵生
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),大自然中的某些動(dòng)物天生就擁有自我克隆的能力——許多雌性動(dòng)物可以自行克隆出沒(méi)有“爸爸”的孩子。那么,這些動(dòng)物是如何創(chuàng)造出這樣的奇跡的呢?對(duì)這些動(dòng)物而言,雄性在物種延續(xù)中又起著什么樣的作用?
奇特的單性生殖現(xiàn)象
直到不久前,科學(xué)家還認(rèn)為有性繁殖動(dòng)物中的單性生殖(沒(méi)有雄性動(dòng)物參與的生殖現(xiàn)象)是不正常并且非常罕見(jiàn)的現(xiàn)象。對(duì)哺乳動(dòng)物來(lái)說(shuō),是不可能通過(guò)單性生殖產(chǎn)生健康的后代的,因?yàn)椴溉閯?dòng)物父母親的基因上刻有不同的化學(xué)標(biāo)記或“印跡”,如果沒(méi)有雙方基因的匹配,基因活動(dòng)就會(huì)中斷。就算未受精的卵開(kāi)始發(fā)育,由此形成的胚胎通常也會(huì)成為死胎或轉(zhuǎn)變成癌。
然而,科學(xué)家現(xiàn)在發(fā)現(xiàn),除哺乳動(dòng)物外,其他物種中的單性生殖現(xiàn)象其實(shí)極為普遍。如今已知既能有性生殖,也能單性生殖的脊椎動(dòng)物的名單中包括一些種類(lèi)的鯊魚(yú)、蟒蛇、火雞和科莫多巨蜥等。最讓人吃驚的是,不僅僅是圈養(yǎng)在動(dòng)物園里的那些動(dòng)物會(huì)發(fā)生單性生殖,生活在野外的動(dòng)物也如此。
2012年,美國(guó)科學(xué)家沃倫·布斯和他的同事對(duì)兩個(gè)種類(lèi)的北美蝮蛇產(chǎn)下的兩窩共59條小蛇進(jìn)行研究(北美蝮蛇被抓住時(shí)已經(jīng)身懷有孕),結(jié)果發(fā)現(xiàn)這兩窩小蛇都是單性生殖的產(chǎn)物。
更令人驚訝的是,在布斯等人發(fā)現(xiàn)蝮蛇的地方有著大量的雄蛇。如此看來(lái),這些雌蛇采取單性生殖方式,并非因?yàn)樾坌韵∪绷钏鼈冋也坏胶线m伴侶而不得已才將單性生殖作為最后的繁殖手段的。
理論上,擺脫雄性,好處多多。在只有雌性的物種中,每個(gè)個(gè)體都可以產(chǎn)生后代,群體數(shù)量的增長(zhǎng)速度比同時(shí)擁有雄性和雌性的物種明顯要快得多?;〞r(shí)間去尋找愛(ài)情意味著減少了用于尋找食物的時(shí)間,與異性交配還會(huì)增加感染疾病的風(fēng)險(xiǎn),或許還會(huì)因分心而被其他天敵吃掉。最重要的是,與異性結(jié)合還有可能打亂原先不錯(cuò)的遺傳基因結(jié)構(gòu),導(dǎo)致產(chǎn)生新的、有潛在缺陷的混合基因。現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的只有雌性動(dòng)物的魚(yú)類(lèi)、兩棲動(dòng)物和爬行動(dòng)物大約有90種。
如此看來(lái),確實(shí)有一些物種不需要雄性動(dòng)物。但問(wèn)題是,從理論上看,既然通過(guò)單性生殖的雌性動(dòng)物可產(chǎn)生比有性生殖更多的后代,那為什么這類(lèi)物種的數(shù)量如此稀少呢?一個(gè)可能的答案是:全由雌性構(gòu)成的物種最后往往會(huì)滅絕。
有性繁殖仍然不可或缺
雖然單性物種在較短時(shí)期內(nèi)可以發(fā)展良好,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,它們會(huì)遇到很大的麻煩,因?yàn)閱涡陨惩鶗?huì)導(dǎo)致基因組結(jié)構(gòu)停滯不前,并失去重組基因和去除有害基因突變的機(jī)會(huì)。這類(lèi)物種的生存年代大約在1萬(wàn)代至10萬(wàn)代之間。
偶爾采用單性生殖方式的動(dòng)物產(chǎn)生的幾乎都是半克隆后代,同時(shí)還有可能帶來(lái)近親繁殖的嚴(yán)重后果,其后代可能帶有雙倍的有害基因突變,其生存率也相當(dāng)?shù)?。單性生殖物種的蝮蛇偶爾會(huì)孵化出健康的后代,但更多的是畸形胎和死胎。所以,放棄有性生殖并不如理論上所認(rèn)為的那樣能夠產(chǎn)生更多的后代。
就目前發(fā)現(xiàn)的證據(jù)來(lái)看,雌蛇可以獨(dú)自產(chǎn)下后代,似乎完全可以沒(méi)雄蛇什么事,但如果它們想要避免最終滅絕的命運(yùn),還是需要雄性動(dòng)物的幫助的。
由此可見(jiàn),雄性動(dòng)物在大自然的物種繁衍和生命延續(xù)中依然是不可或缺的。