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蚂蚁女儿国:解密孤雌生殖 处女因何能育儿

http://www.dayoo.com http://www.dayoo.com 2009-05-11 12:45 来源: 新京报 发表评论 (0)

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有性生殖好处多,但求偶也很麻烦。为了吸引异性,雄性座头鲸就需要不停“唱歌”。

三个品种的墨西哥鞭尾蜥的比较。左侧的是细纹鞭尾蜥,右侧是西方鞭尾蜥,两者杂交的结果就是在中间的、可以进行孤雌生殖的品种。

近日,科学家在亚马孙河流域发现了一种蚂蚁,它只有雌性,没有雄性,一个蚁巢中所有的工蚁都是蚁后的“克隆体”,让人们再次对“孤雌生殖”产生了浓厚的兴趣。那么,为什么会出现“处女”也能生育的情况呢?

1起源 有性繁殖意义大

美国肯塔基大学生殖生物学博士后刘璟表示,首先应当问“为什么有有性生殖”?她说,单细胞生物,比如细菌,是采用简单的分裂方式繁殖的,它们丝毫不知道“两性”的存在。低等生物比如水螅,可以通过“出芽”产生新的个体。这类无性生殖的方式多快好省,就好比人多长出一个手指来,然后手指自己掉下来,长成了一个小人儿,完全省去了“搞对象”的麻烦。那么,为什么有性生殖会在演化中出现,并且成为演化的主流呢?

刘璟表示,现在大多数理论认为有性生殖能产生更多的基因组合,增加适应性演化的几率,防止有害突变的积累。也就是说,有性生殖产生的多样化的基因组合后代,其中一些后代能适应环境变化而生存下来;如果是无性生殖,后代基因总是一成不变,当环境发生改变时,所有后代可能都无法适应新环境。

最早的有性生殖的产生可能是因为有些细菌会融合在一起,然后再进行分裂。后来出现了两个生物个体各出一个“配子”,然后配子结合形成新的生命。在二者的博弈中,生物形成了两种完全不同的策略:一类生物提供具有极少营养物质的配子,也就是精子,可以支持“广种薄收”;另一类生物提供具有大量营养物质的配子,也就是卵子,保证“成功率”。雄性和雌性的差别由此产生。

2遗患 男女有别麻烦多

有性生殖虽然有大好处,但是也有很多问题。

首先,有性生殖要耗费大量的能量。添加性交本身就已经比分裂生殖更麻烦了,更何况还要“寻找配偶”。如果同种生物的密度大还好说,像驼背鲸那样几百公里不见一头的生活就麻烦了。所以座头鲸一直“唱歌”以求知己。如果只是耗费能量还好,这个过程还很危险,因为不但伴侣能收到你的信号,捕食者也可以。无论是鸟鸣、蛙叫还是蝉噪,小动物们都怀着对云雨之欢的向往一展歌喉,可招来的往往是野猫和猎隼。

寻找异性已经够麻烦,跟同性竞争更耗费能量。无论是羚羊的铁头对攻还是松鸡赛羽,都只为取得一个延续后代的机会。如果这种求偶竞争最终演化出累赘的身体器官,比如爱尔兰麋过分臃肿的大角或者孔雀的长尾羽,那么这类生物本身都要受到被捕杀的威胁。

对于社会性生物来说,有性生殖严重威胁“安定团结”。人类中不断发生的情感纠纷就不用说了,就连看起来“安分守己”的工蜂和工蚁都有可能为了自己能够繁殖对女王造成威胁,揭竿而起。还有一点,大家可能没有注意到,有性生殖产出的子女再亲,也只有自己的一半基因,哪有“克隆”和自己那么相像?

大自然中的生物中存在着巨大的“退化驱动力”,简单地说,只要环境允许,能简单就简单,能懒就懒。如果身处没有地面天地的环境,鸟类就会放弃飞行的能力。同样,很多生境中的动物都会退回“不用交配就能生育”的状态,也就是“孤雌生殖”。比如母蚜虫,如果食物充足,它会抓紧时间进行孤雌生殖,能繁殖几代就繁殖几代,到秋末冬初时才会产生雌、雄两性个体,两者交配产卵越冬。

(编辑: editor)

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