鞭尾蜥为什么没有雄性 组织环境因素识别表造成这一现象

为什么哥斯拉不需要雄性就可以繁殖后代?--果壳精选
在我们看来,男欢女爱,阴阳调和,这是再正常不过的事情,似乎两性的存在不仅是生物界繁荣发展的基础,也是宇宙万物和谐的根本。所以当大脑跟奶酪一样多孔的主创把1998年版的哥斯拉描述成了一种&孤雌生殖&的动物时,我们不禁要问,这是什么崎岖的设定?
&孤雌生殖&(parthenogenesis,这个单词来源于希腊语词根,意为&处女生产&),顾名思义,就是不需要雄性,雌性自身可以产生后代的繁殖方式。上世纪70年代,有发育学者给出过一个更严谨的定义:&无须精子,一个卵即可以发育成胚,而不管这个胚是否能发育成个体&。
科学家们目前掌握的孤雌生殖的动物有一千多种。
最为人知的孤雌生殖的动物就是蜜蜂。蜂后虽然也与雄蜂交配,但是却能产下受精和非受精两种卵,前者发育成蜂后或者工蜂(由喂养幼虫的不同食物决定),后者则发育成雄蜂。与蜜蜂亲缘关系比较近的小火红蚁(Wasmannia auropunctata)也能孤雌生殖,与蜜蜂相反的是,蚁后通过孤雌生殖来繁育新蚁后,受精卵发育成不育的雌性工蚁和雄蚁。
繁殖模式最复杂的孤雌生殖动物莫过于蚜虫。以榆四脉绵蚜(Tetraneura ulmi)为例,每年春天,被称为&干母&的蚜虫通过孤雌生殖的方式(并且是卵胎生,即蚜虫卵在原母体内孵化)在榆树上生下30-40只称为&迁移蚜&的小蚜虫,这些生下来体内就已经有发育成熟卵的移行虫长着翅膀,&她们&飞到各处,繁殖出几代没有翅膀的&流亡虫&。初秋,&流亡虫&繁殖出长翅膀的&性母&,飞回榆树,产下卵,生出没有翅膀的一代&性蚜&,这些蚜虫里有雄也有雌,然后雌雄交配,雌虫在树皮里产下一颗相当于自己体积三分之二大的卵。接下来,这颗大卵度过寒冬,到春天,孵化成&干母&。
榆四脉绵蚜及其在榆树上形成的虫瘿。图片:gau.hu
这一复杂的过程的多数细节不为人知,环境因素中的温度、光照到底如何影响了蚜虫的繁殖方式和翅膀的发育,仍然是个谜。
不管是蜜蜂还是蚜虫,都是把孤雌生殖&搭配&两性生殖使用。与它们不同,很多蜥蜴专一的采用孤雌生殖的方式。
2006年,以瓦茨(P. C. Watts)为首的研究小组发现现存最大的陆地爬行动物科摩多巨蜥同样能进行孤雌生殖,这也解释了长久以来困扰科学家们的一个问题&&科摩多巨蜥的雄性与雌性比例并不是1:1,而是4:3。科摩多巨蜥的性染色体是WZ体系,其中WZ为雌性,ZZ为雄性,WW不能存活。所以WZ的雌性孤雌生殖的产物要么是ZZ,要么是WW,所以后代全部为雄性。
不知道让哥斯拉孤雌生殖这一想法的灵感是不是来自科摩多巨蜥呢?图片:
更知名的孤雌生殖爬行动物是生活在美国和墨西哥的鞭尾蜥,这其实是一个属(Cnemidophorus),其中的15种完全不存在雄性。虽然没有雄性,这些蜥蜴仍然有交配行为,刚产过卵的雌蜥蜴充当&雄性&的角色。科学家们发现,交配行为本身有助于刺激&她们&多产卵。
这么看来,98年版的哥斯拉里,大怪物应该不止一只。
不要以为孤雌生殖只是些稀奇古怪动物的稀奇古怪行为,我们身边就有孤雌生殖的例子。早在1953年,美国科学家奥尔森(M. W. Olsen)意外的发现,14%的贝尔茨威尔小种白火鸡(Beltsville Small White)的未受精蛋可以发育。上世纪80年代,人们又发现两种常见的鸡种&&横斑洛克公鸡和白来杭母鸡杂交后的母鸡产的未受精蛋中,也有15%可以发育。当然这些鸡蛋中的大部分到第三天就停止发育了。美国马里兰州动物生理及遗传研究所的莎薇拉(P. Sarvella)曾经用一只&处女鸡&下的8000只蛋孵出7只小鸡,其中三只没活过一周,其他四只也十分虚弱。看来,如果你足够幸运,超市里的买来的鸡蛋也是可以孵出小鸡来的。要是您是一个蛋奶素食者,严格来说吃的蛋里可能会有不符合定义的可能。
说不准这些蛋里就能孵出一只小鸡呢。图片:
相较而言,哺乳动物孤雌生殖理论上困难得多。由于存在一种特殊的&印记基因&机制,缺乏雄性遗传物质的哺乳动物胚胎很难存活。目前尚未有自然界哺乳动物孤雌生殖的案例。不过,人工的孤雌哺乳动物已经诞生了,2004年,东京农业大学的科学家用孤雌生殖的方法克隆出一只小鼠,起名叫做辉夜姬。当然,辉夜姬的遗传物质来自两只雌性小鼠,可以说是有母无父的小家伙。
同年,韩国科学家黄禹锡用与日本科学家类似的方法得到了孤雌生殖的人类胚胎,虽然此后因为伪造实验数据,黄禹锡身败名裂,但是调查这一事件的调查组仍然肯定了黄禹锡的这一研究成果。
早在1955年,英国某家报纸刊登启事,寻找&处女生子&的妈妈。由于人类女性的性染色体是XX,不可能孤雌生殖出XY的男性,出于科学方面的考虑,启事中提醒只有孩子是女孩儿的才可以。果真有不少母女报名,林恩Balfour Lynn负责对这些母女进行了检查,结果也证实了黄禹锡工作的开创性&&没有一对经得起&生物学检验&。(编辑:)
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摆脱性的束缚―――动物的孤雌生殖,孤雌生殖,孤雄生殖,孤雌寡鹤的意思,摆脱束缚的例子,束缚游戏,生殖器疱疹
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摆脱性的束缚―――动物的孤雌生殖
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3秒自动关闭窗口鞭尾蜥物种中没有一只雄性的存在
鞭尾蜥为什么没有雄性 环境因素造成这一现象
来源:&&编辑:半面妆 &&时间: 17:07:44
  鞭尾蜥是没有任何雄性的,换句话说,鞭尾蜥这个种群全部都是雌性的。
  沙原鞭尾蜥 体形较小,体背蓝绿色或橄榄绿色,有6条黄或白色条纹。沙原鞭尾蜥的天敌很多,许多蛇类、猫头鹰要捕食它。它生活在沙漠环境中,当受到惊吓时,会立即钻到沙丘灌丛底下的洞中躲避。
  鞭尾蜥是一种没有雄性的生物,在它们眼里男人全是不靠谱的,它们繁衍后代时两个蜥蜴互相刺激对方,之后两个雌性蜥蜴就都会受精,然后生下一模一样的孩子。
  在有性繁殖中,精子和卵子的组合抵消了遗传退化,而鞭尾蜥完全通过孤雌生殖,推理,它的遗传多样性应该会慢慢退化,最终不能应对环境而灭亡。
  这种全为雌性的鞭尾蜥物种(由有不同性别的种之间的杂交形成)的存在自1962年以来就已为人们所知了,但它是怎样用一整套体细胞染色体组来产生成熟卵的却仍不清楚,同样其维持遗传多样性的机制也不清楚。
  在该物种中,减数分裂开始时的染色体数量是有不同性别物种的两倍,而且配对和重组发生在遗传相同的姐妹染色体之间,而不是发生在同源染色体之间。鞭尾蜥生下来的小孩自然也是雌性的。
  除了鞭尾蜥这种奇葩的生殖方式之外,还有一些动物的生殖方式也很奇葩。比如以下几种:
  海马:雄性当妈。它们坚守一夫一妻制,而且代代相传。雄海马竟然担负起生儿育女的重任,对伴侣也是忠贞不二,一生不变。有其父必有其子,它们的后代自然也遵循相同的交配规矩,会选择一个终生伴侣。
  琵琶鱼:粘住伴侣不放。雄鱼找到一位漂亮的&女士&,会一口咬住它,然后释放一种生化酶,将它们两个粘在一起,而且就一直这样粘着,永远拥抱在一起。当雌鱼准备繁殖后代了,雄鱼的性器官为它提供精子。
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中间为孤雌生殖品种鞭尾蜥孤雌生殖又称单性生殖(),是动物或植物的,不经过过程,而单独发育成后代的生殖方式,区别于。 孤雌生殖一般发生在多种植物和中,但也有一些脊椎动物如某些爬行动物(如、、、、新墨西哥鞭尾蜥),在一些特殊的鸟类和鲨鱼品种(如、、)中也会出现。如、、和一些禾类中,这些现象为“天然单性生殖”,人为的刺激未受精卵发育,成为“”,曾经实验过将、、等成功地进行单性生殖,可以完整地保留母体性状。 孤雌生殖的后代如果全为雄性,称为“产雄单性生殖”,例如蜜蜂产育雄蜂,就是一种产雄单性生殖;如果后代全为雌性,称为“产雌单性生殖”,例如夏季的蚜虫繁殖,新墨西哥鞭尾蜥的繁殖等。 孤雌生殖,可自然发生或人工诱变发生。人工诱变的方法:在低等动物(如海胆、两栖类),有物理的(高渗、低溶、加温、降温、针刺)。
生殖类型/孤雌生殖
按周期一般可以分为以下三种类型:一条进行单性生殖的蝮蛇(一)偶发性孤雌生殖 (sporadic parthenogenesis):偶发性孤雌生殖是指某些昆虫在正常情况下行两性生殖,但雌成虫偶尔产出的末受精卵也能发育成新个体的现象。常见的如、一些和枯叶蛾等。(二)经常性孤雌生殖 (constant parthenogenesis):经常性孤雌生殖也称永久性孤雌生殖。这种生殖方式在某些中经常出现,而被视为正常的生殖现象。可分为两种情况 :1、在的和的一些种类中,雌成虫产下的卵有受精卵和未受精卵两种,前者发育成雌虫,后者发育成雄虫。2、有的昆虫在自然情况下,雄虫极少,甚至尚未发现雄虫,几乎或完全行孤雌生殖,如一些、、、等。(三)周期性孤雌生殖 (cyclical parthenogenesis):周期性孤雌生殖也称循环性孤雌生殖。昆虫通常在进行1次或多次孤雌生殖后,再进行1次两性生殖。这种以两性生殖与孤雌生殖交替的方式繁殖后代的现象,又称为异态交替(heterogeny)或世代交替(alternation of generations)。如从春季到秋末,行孤雌生殖10一20余代,到秋末冬初则出现雌、雄两性个体,并交配产卵越冬。
生殖方式/孤雌生殖
实例:小型锤头鲨(一)型孤雌生殖:即卵原细胞正常进行减数分裂,产生3个极体和1个卵细胞,其中卵细胞独立发育为后代个体的现象。(后代为单倍体)(二)卵核与极体融合型孤雌生殖:即卵原细胞正常进行减数分裂,产生3个极体和1个卵细胞,其中卵细胞与任意极体随机结合,形成“极体-卵细胞-”,并由此细胞发育成后代个体的现象(后代为2倍体)。(三)分裂核融合型孤雌生殖:卵原细胞在进行减数第一次分裂时正常分裂,但不进行,最形成了1个和一个“双套卵”(diploid),由于它携带有母体的全套遗传物质,自然可以独立地发育为后代个体(后代为2倍体)。在一些偶发实例中,有的卵细胞形成后,因某种原因自然加倍,可以独立发育为后代个体(后代也是2倍体),也算作这种情况。(四)极体融合型孤雌生殖:即卵原细胞正常进行减数分裂,产生3个极体和1个卵细胞,但任意两个极体间发生了融合,形成了“极体-极体”融合细胞,由于此细胞也携带有母体全套物质,也可以独立发育为后代个体(后代是2倍体)。以上四种情况在 蛾、蝶 中均有发现。另外,孤雌生殖一是区别于无性生殖,是由生殖细胞而非体细胞完成的繁殖现象。二是产生的个体多数为单倍体,或者是进行重组之后的2倍体,而非无性生殖产生的和母体遗传物质完全相同的个体。所以通常把孤雌生殖归类于而非。
成活率/孤雌生殖
雌性动物的中只拥有母体一半的基因,如果卵细胞独自发育成生命体的话,后代也只拥有母体一半的基因,也能正常发育。只拥有母体一半基因的个体叫“”。最典型的“单倍体”动物就是,它是由蚁后的未受精卵发育成的。可以说,所有都能孤雌繁殖,而且要繁殖多少就繁殖多少,但有个问题:这样生出来的都是雄蚁,而雄蚁是不能作为工蚁,也不能直接生下后代的。美国铜斑蛇在产生卵细胞之前,生物会先产生一种“卵原细胞”。它直接由体细胞分化而成,拥有和母体一样数目的基因。卵原细胞第一次分裂,形成3个极体和1个卵细胞。卵细胞和每个极体都拥有母体一半的基因。在正常情况下,缺乏营养的极体很知趣地消失了,卵子再进行第二次减数分裂,再产生一个小的“第二极体”和一个成熟的卵子。第二极体再次消失,拥有母体一半基因的卵子日后和来自雄性的精子结合,形成受精卵,从而发育出新个体。 如果在第一次减数分裂的时候,卵细胞与任意一个极体结合,形成“极体—卵细胞受精卵”,并由此细胞发育成后代个体,后代还是个“二倍体”。在这种情况下,实际上是把原本分配给卵细胞和极体的基因又掺和到一起去了,形成的极体—卵细胞受精卵的基因构成其实和卵原细胞———也就是母体的基因完全一样。这样产生的后代就是母体的“克隆体”。“亚马孙蚂蚁”可能就是这样繁殖的。实例:小科摩多巨蜥还有另一种情况是,卵原细胞在进行减数第一次分裂时正常分裂,但不进行减数第二次分裂,最后形成了1个极体和1个“双套卵”(diploid)。它携带有母体的全套遗传物质,可以独立地发育为后代个体(后代为二倍体)。这种情况虽然后代的基因数目和母体相同,但因为它是由彼此不同的卵子基因加倍形成的,所以兄弟姐妹之间彼此不同,而且后代和母亲也不完全一样。最后一种情况是,卵原细胞正常进行了第一次减数分裂,产生3个极体和1个卵细胞,但任意两个极体间发生了融合形成了“受精卵”。这也不是“”。简单来说,孤雌生殖可能会产生,也可能会产生,这些二倍体可能是和母体完全相同的“克隆体”,也可能是彼此不同的“走样复制品”。在科学家们对蛾子孤雌生殖的研究中,这些情况都曾遇见过。
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