程俊松
對于人類來說,男性變女性,女性變男性,的確是不多見的新鮮事。然而在繽紛復雜的生物界中,這卻是一種司空見慣的性變現(xiàn)象。
人類對生物性變現(xiàn)象的研究首先是從低等生物——細菌開始的。在人的大腸里寄生著一種桿狀細菌,被稱為大腸桿菌。在電子顯微鏡下可以看見,大腸桿菌有雌雄之分,雌的兩端呈圓形,雄的則兩頭尖尖。令人驚奇的是,每當雌雄互相接觸時,都會發(fā)生奇特的性逆轉(zhuǎn),目口雄的變?yōu)榇频?,雌的則變?yōu)樾鄣摹=?jīng)科學家研究發(fā)現(xiàn),雌雄互變的媒介在于一種叫“性決定素”的東西,當雌雄接觸時,它們彼此將“性決定素”互贈給對方,從而便改變了彼此的性別。
科學家又發(fā)現(xiàn),在比細菌高等的生物體中也存在著性逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。如沙蠶、牡蠣、紅鯛魚、黃鱔、羅非魚等。有人認為,這些生物的原始生殖組織同時具有兩種性別發(fā)展的因素,當受到一定條件的刺激時,就能向相應的性別轉(zhuǎn)化。至今還沒有人能夠具體解釋清楚這種性別逆轉(zhuǎn)的機制,它留給人們的是無數(shù)奇異的性變現(xiàn)象。
沙蠶是一種生長在沿海泥沙中,長得像蜈蚣一樣的動物。當把兩條雌沙蠶放在一起時,其中的一條就會變?yōu)樾坌裕硪粭l卻保持不變。但是,如果將它們分別放在兩個玻璃瓶中,讓它們彼此看得見卻接觸不到,那么它們就都變不了。
生活在阿拉伯海里的紅鯛魚,是由一條雄魚和一群雌魚組成的“一夫多妻”的大家庭。如果“一家之長”的雄魚不幸喪生或被人捉去,用不了多久,在這群雌魚中,身體強壯者體色會變得艷麗起來,鰭變得又長又大,卵巢萎縮,精囊出現(xiàn),最終變?yōu)橐粭l雄魚,取代原來“丈夫”的職位。若把這條雄魚也捉去,剩余的雌魚中又會有一條變?yōu)樾埕~。但是,如果把一群雌紅鯛魚與一只雄紅鯛魚分別養(yǎng)在兩個玻璃缸中,它們只能互相看到,雌魚群中就不能變出雄魚來;如果將兩個玻璃缸用木板隔開,使它們互相看不到,則雌魚群中很快就會出現(xiàn)一條雄魚來。
海邊上巖礁上常見的軟體動物——牡蠣,也是一種雌雄性別不定的動物。雌牡蠣產(chǎn)卵后會變?yōu)樾坌?;當雄性性狀態(tài)衰退后又變?yōu)榇菩裕荒曛腥绱诉@般的可有兩次性逆轉(zhuǎn)。然而牡蠣過的是群聚生活,不關乎個性的雌雄,為什么也會出現(xiàn)“朝雌暮雄”的性變呢,
海洋中的白頭翁魚,群體中有雌有雄,且雌雄分明。當臨近繁殖期時,雄魚會變成雌魚,雌魚則變成雄魚,兩性完全互換后,再進行生殖活動。更為奇特的是,生活在加勒比海的藍條石斑魚,當排出生殖細胞后,原先的雄體變成雌體,原先的雌體變成雄體。下次排出相應的生殖細胞后,雌雄體的性別又再次逆轉(zhuǎn)。石斑魚一生中性變竟能反復多次。
動物發(fā)生性別逆轉(zhuǎn)之謎雖未完全揭開,但不少科學家認為,這是生物的生命繁衍和種族延續(xù)的需要。一般來說,雌性動物繁殖后代比雄性動物產(chǎn)生精子所需要的能量要多。為了協(xié)調(diào)這種付出過多的不平衡,為了防止生育能力的降低和衰竭,性別逆轉(zhuǎn)也許是最好的選擇了。
美國有一種植物叫印度天南星,它四季常綠,在長達15—20年的生長期中,總是不停地改變著自己的性別:從雌性變?yōu)樾坌裕謴男坌宰優(yōu)榇菩?。這與大多數(shù)植物都是雌雄同株不盡相同。美國一些植物學家研究發(fā)現(xiàn),中等大小的印度天南星通常只有一片葉子,開雄花;大一點的有兩片葉子,開雌花。而更小的時候,它沒有花,是中性的,以后既能轉(zhuǎn)變?yōu)樾坌?,也能轉(zhuǎn)變?yōu)榇菩浴=?jīng)過進一步的觀察,他們發(fā)現(xiàn),當印度天南星長得肥大時,常變?yōu)榇菩?;當植株長得瘦小時又變?yōu)樾坌?。因此,他們認為:印度天南星的性變生理是植物“節(jié)省”能量,是一種車存應變的策略。
原來,植物也和動物一樣,雌性植物產(chǎn)生后代比雄性植物產(chǎn)生精子所需要的能量要多。印度天南星的種子比較大,消耗的能量比一般植物更多,如果年年結(jié)果,能量和營養(yǎng)都會入不敷出,結(jié)果會使植株越來越瘦小,甚至因營養(yǎng)不良而死去。所以,只有長得壯實肥大的植株才變成雌性,開花結(jié)果。果實成熟后,植株瘦弱了,就轉(zhuǎn)變?yōu)樾坌?,這樣可以大大節(jié)省能量和營養(yǎng)。經(jīng)過一年“休養(yǎng)”,待它們恢復了元氣,再變?yōu)榇菩?,又開花結(jié)果。
印度天南星不光依靠變性來繁殖后代,還利用變性來應付不良環(huán)境。植物學家發(fā)現(xiàn),當動物吃掉它們的葉子,或大樹長期遮擋住它們的光線時,印度天南星也會變?yōu)樾坌?,直到這種不良環(huán)境消失后,它們才變?yōu)榇菩苑敝澈蟠?/p>
對生物性別逆轉(zhuǎn)的研究,可以幫助人們控制一些生物的性變,讓它們更好地為人類做貢獻。
鱒魚雌性比雄性生長快,個體大。在飼料中拌入一定量的雄性激素,雌魚體內(nèi)會長出一對睪丸,變?yōu)樾坌?。然后用這些雄性鱒魚與普通的雌性鱒魚交配,產(chǎn)下的后代就全是雌魚。羅非魚則是雄性比雌性長得快,體型大。在飼料中加入微量甲醛睪丸酮喂養(yǎng)魚苗,結(jié)果,會有95%的魚苗變成雄魚。
至于在家畜家禽的飼養(yǎng)中,適時進行閹割(割去生殖腺),使其變性,力口快催肥,提前出欄,更是司空見慣的事情。