動物界的雌雄同體 是遺傳失誤還是繁衍策略

趙漢斌

繁殖是生物最基本的特征。一般來說，動物的性別通常分為雌雄兩種形態(tài)和兩個不同個體，但也有例外。國際期刊《膜翅目研究雜志》報道，美國康奈爾大學(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，引起了人們的高度關(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，有一個小巧精致的下顎、一根長長的觸角，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，以及厚實多毛的后腿。

什么是雌雄同體？在動物界，雌雄同體是指在一個動物體中雌性、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，能同時制造精子及卵子。

事實上，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、線蟲等無脊椎動物中最常見。研究人員已經(jīng)在至少140種蜜蜂、蝴蝶和甲殼類動物身上發(fā)現(xiàn)了雌雄同體現(xiàn)象。

大部分雌雄同體的無脊椎動物，它們體內(nèi)雌雄兩種染色體雜亂地混合在一起。可以根據(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物都可以自己繁殖，比如蚯蚓。蚯蚓是一種常見的雌雄同體動物，但是，它的雌性生殖器官與雄性生殖器官的距離較遠(yuǎn)，無法自己繁殖后代，所以也得通過交配來完成生殖。

內(nèi)因外因共同造就這一現(xiàn)象

決定哺乳動物性別特征的是激素。在胚胎發(fā)育的某個階段，基因會“指揮”一組細(xì)胞發(fā)育成卵巢或者睪丸，開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壓倒性優(yōu)勢，就會向雄性化的方向發(fā)展；而如果細(xì)胞接觸到的雌性激素占壓倒性的優(yōu)勢，就會向雌性化的方向發(fā)展。

但對于鳥類或更低等的脊椎動物來說，性別卻并不只由性腺決定?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在雌雄同體的機(jī)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。這證實了決定鳥類性別特征的應(yīng)當(dāng)是細(xì)胞包含的基因，而非激素的影響。而一些雞因為胚胎發(fā)育過程中的異常融合現(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5000多年前就開始被人工馴化飼養(yǎng)的動物，人類對其雌雄同體的認(rèn)識也非常悠久。艾琳·克里奇爾斯基的團(tuán)隊在論文中引用了2018年的一項研究結(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，生出來的是雌性；卵子未受精，則生出來的是雄性。但如果有第二、甚至第三個精子進(jìn)入一個受精卵即雌性胚胎中，那就會進(jìn)一步分裂產(chǎn)生雄性組織，從而出現(xiàn)雌雄同體。

昆蟲等無脊椎動物雌雄同體的產(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。當(dāng)食物缺少、環(huán)境惡劣時，蚜蟲、介殼蟲就會產(chǎn)卵，讓幼蟲以蛹態(tài)度過寒冷的冬季或酷熱的夏天，而幼蟲長大后大部分則形成有翅成蟲，遷飛到適合的地方繁殖。遷飛過程中，若無法找到其他個體交配，其體內(nèi)的雌性和雄性功能就會同時發(fā)揮作用，繁殖出一批雌雄性比例1∶1的個體，進(jìn)行正常交配，實現(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，對其繁殖是有利的。

一些生物學(xué)家認(rèn)為，性腺在兩個完全相反的個體中分離，表明演化發(fā)展越過了雌雄同體階段；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)。但不管怎么說這兩種生殖方式實際上是共存的，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多個學(xué)科的報告中，科學(xué)家們認(rèn)為，包括多骨魚、兩棲類、爬行類、鳥及哺乳動物等幾大類別中，每種雄性動物都受環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)的脅迫，雄性脊椎動物雌性化已相當(dāng)普遍。