生物科技發(fā)展至今，人類才創(chuàng)造了克隆奇跡。但科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，大自然中的某些動物天生就擁有自我克隆的能力——許多雌性動物可以自行克隆出沒有“爸爸”的孩子。那么，這些動物是如何創(chuàng)造出這樣的奇跡呢？對這些動物而言，雄性在物種延續(xù)中又起著什么樣的作用？

十幾年前，一條小雙髻鯊降生在美國一家動物園的海洋水族館里，而它的母親至少已有三年時(shí)間沒有與任何雄性鯊魚接觸過了，DNA測試也證實(shí)這條小雙髻鯊的確沒有父親。這一消息在世界上引起了轟動，因?yàn)檫@是首次發(fā)現(xiàn)鯊魚的單性生殖（也稱孤雌生殖）現(xiàn)象。

遺憾的是，這條小鯊魚來到這個世界僅幾天就遭遇了不幸，它被一條黃貂魚獵殺而死。不過，最近幾年里，又有許多鯊魚單性生殖案例被發(fā)現(xiàn)，而且還有許多其他脊椎動物也被證明擁有單性生殖能力。所有的這些都引出這樣一個問題：既然如此，那為什么還要有雄性動物呢？

奇特的單性生殖現(xiàn)象

直到不久前，科學(xué)家還認(rèn)為有性繁殖動物中的單性生殖（沒有雄性動物參與的生殖現(xiàn)象）是不正常并且非常罕見的現(xiàn)象。對哺乳動物來說，是不可能通過單性生殖產(chǎn)生健康的后代的，因?yàn)椴溉閯游锔改赣H的基因上刻有不同的化學(xué)標(biāo)記或“印跡”，如果沒有雙方基因的匹配，基因活動就會中斷。就算未受精的卵開始發(fā)育，由此形成的胚胎通常也會成為死胎或轉(zhuǎn)變成癌。

然而，科學(xué)家現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，除哺乳動物外，其他物種中的單性生殖現(xiàn)象其實(shí)極為普遍。如今已知既能有性生殖，也能單性生殖的脊椎動物的名單中包括一些種類的鯊魚、蟒蛇、火雞和科莫多巨蜥等。最讓人吃驚的是，不僅僅是圈養(yǎng)在動物園里的那些動物會發(fā)生單性生殖，生活在野外的動物也如此。

2012年，美國科學(xué)家沃倫·布斯和他的同事對兩個種類的北美蝮蛇產(chǎn)下的兩窩共59條小蛇進(jìn)行研究（北美蝮蛇被抓住時(shí)已經(jīng)身懷有孕），結(jié)果發(fā)現(xiàn)這兩窩小蛇都是單性生殖的產(chǎn)物。這是首次發(fā)現(xiàn)這類物種的野外單性生殖現(xiàn)象。

更令人驚訝的是，在布斯等人發(fā)現(xiàn)蝮蛇的地方有著大量的雄蛇。如此看來，這些雌蛇采取單性生殖方式，并非因?yàn)樾坌韵∪绷钏鼈冋也坏胶线m伴侶，不得已才將單性生殖作為最后的繁殖手段的。

事實(shí)上，正如進(jìn)化生物學(xué)家，或選擇甩了男朋友的女孩會告訴你的那樣：擺脫雄性，好處多多。在只有雌性的物種中，每個個體都可以產(chǎn)生后代，群體數(shù)量的增長速度比同時(shí)擁有雄性和雌性的物種明顯要快得多。花時(shí)間去尋找愛情意味著用于尋找食物的時(shí)間更少，與異性交配還會增加感染疾病的風(fēng)險(xiǎn)，或許還會因分心而被其他天敵吃掉。最重要的是，與異性結(jié)合還有可能打亂原先不錯的遺傳基因結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致產(chǎn)生新的、有潛在缺陷的混合基因。

那么，脊椎動物沒有雄性也行嗎？早在1932年，就有人首次提出了這個問題，當(dāng)時(shí)在美國得克薩斯州南部和墨西哥北部發(fā)現(xiàn)了一個全由雌性組成的魚類物種：亞馬孫帆鰭鱸。

但之后的研究發(fā)現(xiàn)，雖然亞馬孫帆鰭鱸沒有雄性，但這一物種的雌性并非不需要雄性，因?yàn)槿绻麤]有精子的刺激，它們的卵就不能發(fā)育。所以，它們會與幾種相近物種的雄性交配，但它們的后代只會繼承母親的DNA。這種現(xiàn)象被叫做雌核生殖（或雌核發(fā)育）。大自然的這種奇特安排，意味著亞馬孫帆鰭鱸只能生活在幾類相近物種的附近。

但一些種類的鞭尾蜥蜴和壁虎似乎不需要雄性動物，它們的生殖沒有任何雄性動物的參與（盡管如此，它們還是會顯示有交配行為的跡象，如鞭尾蜥蜴因與其他雌性物種的“偽交配”行為而獲得“女同性戀蜥蜴”的綽號）。

如此看來，確實(shí)有一些物種不需要雄性動物。但問題是，從理論上看，既然通過單性生殖的雌性動物可產(chǎn)生比有性生殖更多的后代，那為什么這類物種的數(shù)量如此稀少呢？一個可能的答案是：全由雌性構(gòu)成的物種最后往往會導(dǎo)致滅絕。

全雌物種的生存策略

模型顯示，雖然單性物種在較短時(shí)期內(nèi)可以發(fā)展良好，但從長遠(yuǎn)來看，它們會遇到很大的麻煩，因?yàn)閱涡苑敝惩鶗?dǎo)致基因組結(jié)構(gòu)停滯不動，并失去重組基因和去除有害基因突變的機(jī)會。這類物種的生存年代大約在1萬代至10萬代之間。

到目前為止，鞭尾蜥蜴和壁虎的生存年代還沒有達(dá)到這個極限，但一些比鞭尾蜥蜴和壁虎更古老的物種早已超過了這個極限。例如，亞馬孫帆鰭鱸已經(jīng)生存了大約28萬年，或者說已經(jīng)延續(xù)了80萬代。而與另一些更古老的全雌物種相比，亞馬孫帆鰭鱸也算不上什么。棲息在北美五大湖地區(qū)的全雌物種——摩爾蠑螈出現(xiàn)于大約500萬年前，它們已經(jīng)存活了將近100萬代。那么，它們是如何做到這一點(diǎn)的？

摩爾蠑螈的訣竅是：通過偷竊DNA來達(dá)到騙過大自然的目的。當(dāng)它們與其他物種的雄性交配之后，精子中的DNA物質(zhì)通常被它們丟棄，但偶爾也會有一小部分被接納進(jìn)入它們后代的基因組。亞馬孫帆鰭鱸偶爾會偷取一些染色體片斷，而摩爾蠑螈則是將對方的整個基因組掠奪過來。有科學(xué)家為這種行為專門創(chuàng)造了一個術(shù)語，叫“盜竊癖起源”，并認(rèn)為這是單性生殖物種在與有性生殖物種的競爭中，為獲得更強(qiáng)生存能力而采取的一種策略，以讓全雌性物種的基因持續(xù)保持對環(huán)境的適應(yīng)能力。

單性蠑螈還可以將其他物種雄性的整套染色體接收過來，這有助于防止有害的基因突變積聚。這種繁殖體系被認(rèn)為非常了不起，它源自于自然選擇的驅(qū)動力量，當(dāng)一種克隆方案出現(xiàn)問題時(shí)，新的克隆方案隨之產(chǎn)生。

因此，對于全雌性物種來說，除非能從雄性物種那里“盜”到基因，否則它們是不可能長期生存下去的。更重要的是，單性物種的產(chǎn)生似乎也需要不同尋常的環(huán)境條件，至少目前還沒有證據(jù)證明一個物種可以慢慢演變成全由雌性動物組成的單性物種。相反，迄今發(fā)現(xiàn)的單性物種幾乎都是在兩個物種雜交的瞬間誕生的。例如，單性繁殖的新墨西哥鞭尾蜥蜴就是西部鞭尾蜥蜴與小條紋鞭尾蜥蜴雜交的產(chǎn)物，單性繁殖新物種的誕生只在一瞬間完成，一次交配就有可能創(chuàng)造出—個全新的物種。

2011年，研究人員在實(shí)驗(yàn)室里重現(xiàn)了這一機(jī)制。他們利用單性鞭尾蜥蜴的卵與另一種有性繁殖物種的精子，成功創(chuàng)造出了一個新的單性繁殖物種。當(dāng)然，這種情況在大自然中是極為罕見的。大多數(shù)物種間雜交的結(jié)果要么是不育，要么產(chǎn)生具有父母雙方物種特點(diǎn)的后代。

兩種不同基因組的合并可幫助單性物種以新的優(yōu)勢重新開始，就像雜交植物往往會體現(xiàn)多種優(yōu)勢一樣。更重要的是，它們是以一種特殊的方式來完成這樣的雜交繁殖過程的。單性生殖產(chǎn)生半克隆或完全克隆的后代，像鞭尾蜥蜴這樣的單性繁殖物種，產(chǎn)生的是完全克隆的后代。

有性繁殖仍然不可或缺

偶爾采用單性生殖方式的動物產(chǎn)生的幾乎都是半克隆后代，同時(shí)還有可能帶來近親繁殖的嚴(yán)重后果，其后代可能帶有雙倍的有害基因突變，其生存率也相當(dāng)?shù)?。單性生殖物種的蝮蛇偶爾會孵化出健康的后代，但更多的是畸形胎和死胎。所以，放棄有性生殖并不如理論上所認(rèn)為的那樣能夠產(chǎn)生更多的后代。

最后，重要的一點(diǎn)是，單性生殖的后代也并不如我們所想的都是雌性。在鳥類和一些爬行動物物種中，雌性同時(shí)擁有雄性和雌性兩種性染色體，這意味著理論上它們都可以通過單性生殖產(chǎn)生雄性和雌性的后代。但實(shí)際上，大蟒蛇生下的幾乎都是雌性后代，而蝮蛇和火雞生下的幾乎都是雄性后代。

顯然，在這些單性繁殖物種中，并不是完全排斥雄性，而是要通過這種方式產(chǎn)生更多的雄性動物。致力于揭開北美蝮蛇獨(dú)特繁殖方式之謎的布斯指出，從理論上說，如果在某個島上只有孤零零的一條雌蛇，那么它就可以通過無性生殖生下一條雄蛇，然后與后者通過有性繁殖的方式產(chǎn)生更多的后代。實(shí)際情況究竟是不是這樣？我們還不清楚。

就目前發(fā)現(xiàn)的證據(jù)來看，雌蛇可以獨(dú)自產(chǎn)下后代，似乎完全可以沒雄蛇什么事，但如果它們想要避免最終滅絕的命運(yùn)，還是需要雄性動物的幫助。由此可見，雄性動物依然是大自然中物種繁衍和生命延續(xù)中不可或缺的。