生物界雌雄同體現(xiàn)象很普遍 是遺傳失誤還是繁衍策略

事實(shí)上，雌雄同體并不是新鮮事。這種現(xiàn)象在昆蟲、蝸牛、貝類、蚯蚓、水母、烏賊、珊瑚、線蟲等無(wú)脊椎動(dòng)物中最常見(jiàn)。

繁殖是生物最基本的特征。一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)物的性別通常分為雌雄兩種形態(tài)和兩個(gè)不同個(gè)體，但也有例外。

國(guó)際期刊《膜翅目研究雜志》近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)康奈爾大學(xué)昆蟲學(xué)家艾琳·克里奇爾斯基帶領(lǐng)研究人員，在一種原產(chǎn)于南美洲的夜間蜜蜂中，發(fā)現(xiàn)了第一只活的雌雄同體蜜蜂。引起人們的高度關(guān)注。

生物界雌雄同體現(xiàn)象很普遍

新發(fā)現(xiàn)的這只雌雄同體蜜蜂，左側(cè)身體是雄性，有一個(gè)小巧精致的下顎、一根長(zhǎng)長(zhǎng)的觸角，還有一條細(xì)細(xì)的后腿，上面有幾根剛毛，而它的右側(cè)身體則是雌性特征——較短的觸角、形狀分明的齒狀下頜骨，以及厚實(shí)多毛的后腿。

什么是雌雄同體?中科院西雙版納熱帶植物園研究員、云南省昆蟲學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)楊大榮向科技日?qǐng)?bào)記者介紹，在動(dòng)物界，雌雄同體是在一個(gè)動(dòng)物體中雌性、雄性性狀都明顯的現(xiàn)象。雌雄同體生物擁有雌性及雄性的生殖器官，能同時(shí)制造精子及卵子。

事實(shí)上，雌雄同體并不是新鮮事。這種現(xiàn)象在昆蟲、蝸牛、貝類、蚯蚓、水母、烏賊、珊瑚、線蟲等無(wú)脊椎動(dòng)物中最常見(jiàn)。研究人員已經(jīng)在至少140種蜜蜂、蝴蝶和甲殼類動(dòng)物身上發(fā)現(xiàn)了雌雄同體現(xiàn)象。

大部分雌雄同體的無(wú)脊椎動(dòng)物，它們體內(nèi)雌雄兩種染色體雜亂地混合在一起?？梢愿鶕?jù)繁殖或環(huán)境需要，讓自身的卵子和精子結(jié)合，自我繁殖后代，其后代不同個(gè)體具有雄性或雌性性功能，能繁殖正常的后代。

雖然雌雄同體的動(dòng)物自身就有兩性的生殖器官，但是并不是所有的雌雄同體動(dòng)物都可以自己繁殖，比如蚯蚓。蚯蚓是一種常見(jiàn)的雌雄同體動(dòng)物，但是，它的雌性生殖器官與雄性生殖器官的距離較遠(yuǎn)，無(wú)法自己繁殖后代，所以也得通過(guò)交配來(lái)完成生殖。

內(nèi)因外因共同造就這一現(xiàn)象

決定哺乳動(dòng)物性別特征的是激素。在胚胎發(fā)育的某個(gè)階段，基因會(huì)“指揮”一組細(xì)胞發(fā)育成卵巢或者睪丸，開(kāi)始分泌雌性或者雄性激素。如果細(xì)胞接觸到的雄性激素占?jí)旱剐詢?yōu)勢(shì)，就會(huì)向雄性化的方向發(fā)展;而如果細(xì)胞接觸到的雌性激素占?jí)旱剐缘膬?yōu)勢(shì)，就會(huì)向雌性化的方向發(fā)展。

但對(duì)于鳥(niǎo)類或更低等的脊椎動(dòng)物來(lái)說(shuō)，性別卻并不只由性腺?zèng)Q定?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在雌雄同體的雞體內(nèi)，既有帶有雄性染色體ZZ的細(xì)胞，也有帶雌性染色體ZW的細(xì)胞，其整個(gè)身體也被分成了兩種不同形態(tài)——有大量ZW雌性細(xì)胞的一側(cè)，有較弱的肌肉骨骼和較小的肉垂;有大量ZZ雄性細(xì)胞的另一側(cè)，則有較大的肉垂、強(qiáng)大的胸肌和較重的骨骼。

這證實(shí)了決定鳥(niǎo)類性別特征的應(yīng)當(dāng)是細(xì)胞包含的基因，而非激素的影響。而一些雞因?yàn)榕咛グl(fā)育過(guò)程中的異常融合現(xiàn)象，身上具有兩種基因，因此出現(xiàn)了雌雄同體現(xiàn)象。

“蜜蜂是我國(guó)5000多年前就開(kāi)始人工馴化飼養(yǎng)的動(dòng)物，人類對(duì)其雌雄同體的認(rèn)識(shí)也非常悠久。”楊大榮說(shuō)。

艾琳·克里奇爾斯基的團(tuán)隊(duì)在論文中引用了2018年的一項(xiàng)研究結(jié)果認(rèn)為，包括蜜蜂、螞蟻和黃蜂在內(nèi)的膜翅目昆蟲決定性別的方式非常奇特。卵子受精了，生出來(lái)的是雌性;卵子未受精，則生出來(lái)的是雄性。但如果有第二、甚至第三個(gè)精子進(jìn)入一個(gè)受精卵即雌性胚胎中，那就會(huì)進(jìn)一步分裂產(chǎn)生雄性組織，從而出現(xiàn)雌雄同體。

“昆蟲等無(wú)脊椎動(dòng)物雌雄同體的產(chǎn)生，由內(nèi)因和外因兩種因素影響而形成，一部分是由于性染色體混亂，而另一部分則緣于環(huán)境的脅迫。”楊大榮舉例說(shuō)，當(dāng)食物缺少、環(huán)境惡劣時(shí)，蚜蟲、介殼蟲就會(huì)產(chǎn)卵，讓幼蟲以蛹態(tài)度過(guò)寒冷的冬季或酷熱的夏天，而幼蟲長(zhǎng)大后大部分則形成有翅成蟲，遷飛到適合的地方繁殖。遷飛過(guò)程中，若無(wú)法找到其他個(gè)體交配時(shí)，其體內(nèi)的雌性和雄性功能就會(huì)同時(shí)發(fā)揮作用，繁殖出一批雌雄性比例1∶1的個(gè)體，進(jìn)行正常交配，實(shí)現(xiàn)短期大量繁殖正常后代。所以，昆蟲類產(chǎn)生的雌雄同體是它們的一種生存策略，對(duì)其的繁殖是有利的。

一些生物學(xué)家認(rèn)為，性腺在兩個(gè)完全相反的個(gè)體中分離，表明演化發(fā)展越過(guò)了雌雄同體階段;相反，另一些人認(rèn)為，這種分離狀態(tài)是原始的，雌雄同體是進(jìn)步狀態(tài)。但不管怎么說(shuō)這兩種生殖方式實(shí)際上是共存的，兩者都順利完成了物種的延續(xù)。

近年，也有不少研究將造成這種“偶然”的矛頭指向環(huán)境污染和化學(xué)制劑脅迫，魚類受到的污染首當(dāng)其沖，殺蟲劑也讓甘蔗蟾蜍變成雌雄同體。在一份涉及全球250多個(gè)學(xué)科的報(bào)告中，科學(xué)家們認(rèn)為，包括多骨魚、兩棲類、爬行類、鳥(niǎo)及哺乳動(dòng)物等幾大類別中，每種雄性動(dòng)物都受環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)的脅迫，很多雄性脊椎動(dòng)物雌性化已相當(dāng)普遍。(記者趙漢斌)

關(guān)鍵詞： 動(dòng)物界 雌雄同體