撰文/孫潔

獨(dú)自懷孕的豹紋鯊

撰文/孫潔

在大自然的生物中存在著一種巨大的“退化驅(qū)動(dòng)力”，簡(jiǎn)單地說(shuō)，只要環(huán)境允許，生物在繁殖后代這件事兒上極愛(ài)遵循“能簡(jiǎn)單就簡(jiǎn)單，能懶就懶”的原則。因此，很多生境中的動(dòng)物都會(huì)退回“不用交配就能生育”的狀態(tài)，也就是“孤雌生殖”。

在著名的迪拜帆船酒店內(nèi)，有一條雌性豹紋鯊，已經(jīng)連續(xù)4年在沒(méi)有雄性靠近的情況下自己產(chǎn)下了小鯊魚(yú)。當(dāng)?shù)貙＜以诖酥霸?jīng)目睹這條豹紋鯊產(chǎn)卵，但是他們認(rèn)為這些卵是不可能孵化出幼魚(yú)的，因?yàn)檫@里的水池中從未引入過(guò)任何雄性鯊魚(yú)。而酒店的工作人員在2007年卻首次發(fā)現(xiàn)這條鯊魚(yú)進(jìn)行了單性繁殖。一般來(lái)說(shuō)，卵中的胚胎是要經(jīng)過(guò)受精后才可以發(fā)育成個(gè)體的。比如我們?cè)诔匈I(mǎi)的雞蛋，就是未受精的卵，也不可能孵化出小雞。但豹紋鯊產(chǎn)的卵卻在未受精的情況下自動(dòng)發(fā)育成個(gè)體，著實(shí)令人驚訝。

其實(shí)，這種被稱為“孤雌生殖”的現(xiàn)象在動(dòng)物界中并不罕見(jiàn)?？茖W(xué)家們已經(jīng)在許多無(wú)脊椎動(dòng)物和一些脊椎動(dòng)物身上發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象。那么，什么是“孤雌生殖”呢？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是生物不需要雄性個(gè)體，單獨(dú)的雌性也可以通過(guò)復(fù)制自身的DNA進(jìn)行繁殖的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象普遍存在于一些較原始動(dòng)物種類身上。比如在一些蜜蜂的種類當(dāng)中，雌成蟲(chóng)產(chǎn)下的卵有受精卵和未受精卵兩種，前者發(fā)育成雌蟲(chóng)，后者發(fā)育成雄蟲(chóng)。

從基因的角度說(shuō)，孤雌生殖會(huì)導(dǎo)致后代的基因一成不變，而且只擁有母體一半的基因。一旦環(huán)境發(fā)生改變，很可能所有的后代都無(wú)法適應(yīng)新的環(huán)境。而相比孤雌生殖更高級(jí)的有性生殖來(lái)說(shuō)，基因的組合更加多樣化，也利于后代適應(yīng)不同的生活環(huán)境。

也許你會(huì)問(wèn)，孤雌生殖的后代既然只擁有母親一半的基因，它能存活在大自然中么？答案是：可以的。一般人理解基因，會(huì)覺(jué)得它像一臺(tái)鐘表一樣精密，增加減少一分都不可能。但其實(shí)基因中含有大量的無(wú)用信息，所以，有時(shí)候并不擁有和母體數(shù)量相同基因的后代也能正常發(fā)育。

其實(shí)，雖然有性生殖的好處很多，但也存在問(wèn)題。首先，有性生殖要耗費(fèi)大量的能量，更何況還要“尋找配偶”。如果同種生物的密度大還好說(shuō)，像駝背鯨那種放眼望去幾百里地不見(jiàn)一位“異性”的生活就麻煩了，所以駝背鯨總是用“唱歌”吸引異性的理論是可信的。如果只是耗費(fèi)能量還好，求偶的過(guò)程還很危險(xiǎn)，因?yàn)椴坏閭H能收到信號(hào)，捕食者也可以。無(wú)論是鳥(niǎo)啼、蛙鳴還是蟬噪，招來(lái)的都可能不是同類而是天敵。尋找異性已經(jīng)夠麻煩，跟同性競(jìng)爭(zhēng)也十分耗費(fèi)能量。無(wú)論是羚羊的鐵頭對(duì)攻還是松雞賽羽，都只為取得一個(gè)延續(xù)后代的機(jī)會(huì)。如果這種求偶競(jìng)爭(zhēng)最終演化出累贅的身體器官，比如愛(ài)爾蘭麋過(guò)分臃腫的大角或者孔雀的長(zhǎng)尾羽，那么這類生物本身都要受到被人類捕殺的威脅呢。

在大自然的生物中存在著一種巨大的“退化驅(qū)動(dòng)力”，簡(jiǎn)單地說(shuō)，只要環(huán)境允許，生物在繁殖后代這件事兒上極愛(ài)遵循“能簡(jiǎn)單就簡(jiǎn)單，能懶就懶”的原則。因此，很多生境中的動(dòng)物都會(huì)退回“不用交配就能生育”的狀態(tài)，也就是“孤雌生殖”。所以，豹紋鯊為了延續(xù)后代而進(jìn)行的孤雌生殖，也就顯得順理成章了。

孤雌生殖顯然是比不上有性生殖的。因?yàn)楫?dāng)雌性鯊魚(yú)采用這種繁殖方式時(shí)，它們所繁殖的后代數(shù)量要明顯少于和雄性鯊魚(yú)交配后進(jìn)行的有性生殖方式。

海洋生物學(xué)家們還不能確認(rèn)在自然界的鯊魚(yú)種群中同樣存在孤雌生殖的現(xiàn)象

從基因的角度說(shuō)，孤雌生殖會(huì)導(dǎo)致后代的基因與母體相同，但是數(shù)量只有母體一半且只擁有母體一半的基因

孤雌生殖方式繁殖的后代數(shù)量要明顯少于和雄性鯊魚(yú)交配后進(jìn)行的有性生殖方式

盡管迪拜的豹紋鯊是目前人們記錄到的唯一一只連續(xù)4年進(jìn)行孤雌生殖的鯊魚(yú)，但是，科學(xué)家們還是認(rèn)為這種繁殖方式應(yīng)當(dāng)是鯊魚(yú)本身所具有的功能，只是沒(méi)有被人類所觀察到。美國(guó)紐約州立大學(xué)石溪分校的海洋生物學(xué)家戴明·坎普曼認(rèn)為，鯊魚(yú)身上的孤雌生殖現(xiàn)象是一定可以被繼續(xù)觀察到的，并且很可能所有的鯊魚(yú)都具備孤雌生殖的能力。

這種孤雌生殖現(xiàn)象是一種應(yīng)急能力，能夠確保物種捱過(guò)種群數(shù)量降低、存活率下降等艱難的歲月。坎普曼舉例說(shuō)：“比方說(shuō)，當(dāng)鯊魚(yú)遷徙進(jìn)入到一片全新的棲息地水域，那么它就不必確保雄性鯊魚(yú)也必須跟著過(guò)去，雌性鯊魚(yú)自己就可以完成繁殖的任務(wù)?！边@說(shuō)明，孤雌生殖作為一種應(yīng)急的生殖方式還是相當(dāng)有用的，當(dāng)物種面臨艱難處境或者種群密度過(guò)低時(shí)，它將幫助保持一個(gè)種群的持續(xù)繁衍。但是不可否認(rèn)，這樣的生殖方式顯然是比不上有性生殖，因?yàn)楫?dāng)雌性鯊魚(yú)采用這種繁殖方式時(shí)，它們所繁殖的后代數(shù)量要明顯少于和雄性鯊魚(yú)交配后進(jìn)行的有性生殖方式。

“一榮俱榮、一損俱損”的孤雌生殖。

孤雌生殖作為一種無(wú)性生殖方式，能穩(wěn)定地保存生物基因；對(duì)于生活在相對(duì)穩(wěn)定環(huán)境的生物，可以迅速擴(kuò)大種群的數(shù)量。孤雌生殖也是人類迅速開(kāi)發(fā)動(dòng)物資源的有效方式。目前，世界范圍內(nèi)的鯊魚(yú)種群數(shù)已呈銳減之勢(shì)，如果在野外雌性鯊魚(yú)很難與雄性鯊魚(yú)相遇，正常的有性生殖方式就無(wú)法保障。這個(gè)時(shí)候，如果鯊魚(yú)可以采用其他的生殖方式，也不失為一種走出困境的方法。

但是如前面所說(shuō)的那樣，孤雌生殖亦有其潛在的弊端，其最大的問(wèn)題就是后代基因型缺乏變異。由于遺傳物質(zhì)相互間的組合方式不同，通過(guò)孤雌生殖方式產(chǎn)生的后代并非是其母親的“克隆”或“絕對(duì)翻版”；但是，由于后代的遺傳物質(zhì)全部來(lái)自于母親，因此減少了大量變異的機(jī)會(huì)。當(dāng)一個(gè)種群的基因庫(kù)缺乏遺傳變異時(shí)，其帶有先天缺陷（比如先天免疫系統(tǒng)缺陷）的個(gè)體數(shù)目將大大增加；通過(guò)孤雌生殖方式產(chǎn)生的個(gè)體，其健康狀況比有性生殖產(chǎn)生的個(gè)體差得多，最終這種糟糕的情況會(huì)擴(kuò)大到整個(gè)種群。

同時(shí)，當(dāng)一個(gè)種群的遺傳多樣性低于一定程度時(shí)，種群中個(gè)體的“內(nèi)在”都差不多，于是“一榮俱榮、一損俱損” ——它在外來(lái)壓力面前將不堪一擊，某種疾病或是輕微的氣候變化就可能將種群摧毀。如此看來(lái)，鯊魚(yú)們采取孤雌生殖方式來(lái)產(chǎn)生后代，似乎并不是一個(gè)明智的選擇。

到目前為止，海洋生物學(xué)家們還不能確認(rèn)在自然界的鯊魚(yú)種群中是否同樣存在孤雌生殖的現(xiàn)象。但是坎普曼表示，DNA掃描將可以對(duì)此說(shuō)法進(jìn)行檢驗(yàn)。通過(guò)有性生殖繁育的后代體內(nèi)應(yīng)當(dāng)擁有一套兩個(gè)來(lái)源的DNA序列，一套來(lái)自父親，一套來(lái)自母親，而孤雌生殖的后代則僅僅只是從單親那里直接繼承其DNA序列。

鯊魚(yú)的孤雌生殖看起來(lái)是被迫的、無(wú)奈的，我們只有保護(hù)它們，逐漸增加鯊魚(yú)種群的數(shù)量，才能使鯊魚(yú)們能夠更好地繁殖，慢慢減少孤雌生殖的現(xiàn)象，讓鯊魚(yú)們生出更多活潑健康的鯊魚(yú)寶寶。

通過(guò)孤雌生殖方式產(chǎn)生的后代并非是其母親的“克隆”或“絕對(duì)翻版”；但是，由于后代的遺傳物質(zhì)全部來(lái)自于母親，因此減少了大量變異的機(jī)會(huì)