十幾年前,一條小雙髻鯊悄悄地從母親肚子里滑出,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間沒有與任何雄性鯊魚接觸過了,DNA測試也證實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,因為這是首次發(fā)現(xiàn)鯊魚的單性生殖(也稱孤雌生殖)現(xiàn)象。
直到不久前,科學家還認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,因為哺乳動物父母親的基因上刻有不同的化學標記或“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條小蛇進行研究(北美蝮蛇被抓住時已經(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。
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,并非因為雄性稀缺令它們找不到合適伴侶,不得已才將單性生殖作為最后的繁殖手段的。
事實上,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擁有雄性和雌性的物種明顯要快得多?;〞r間去尋找愛情意味著用于尋找食物的時間更少,與異性交配還會增加感染疾病的風險,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),導致產(chǎn)生新的、有潛在缺陷的混合基因。
雖然單性物種在較短時期內(nèi)可以發(fā)展良好,但從長遠來看,它們會遇到很大的麻煩,因為單性生殖往往會導致基因組結(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會。
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,同時還有可能帶來近親繁殖的嚴重后果,其后代可能帶有雙倍的有害基因突變,其生存率也相當?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為的那樣能夠產(chǎn)生更多的后代。
就目前發(fā)現(xiàn)的證據(jù)來看,雌蛇可以獨自產(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,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。
閱讀賞析
《奇妙的克隆》的結(jié)尾作者談及“科技進步是一首悲喜交集的進行曲”,提醒讀者要辯證地看待“克隆”問題。本文結(jié)尾,作者也運用辯證思維,說明了自己對于無性繁殖與有性繁殖的看法。
思考練習
1.第四段使用了什么說明方法?有什么作用? ____________________________
2.最后三段主要說明了什么問題? ____________________________
3.下面句子中的“似乎”二字能否刪去?為什么?
雌蛇可以獨自產(chǎn)下后代,似乎完全可以沒雄蛇什么事。 ____________________________