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繁殖是生物最基本的特征。一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)物的性別通常分為雌雄兩種形態(tài)和兩個(gè)不同個(gè)體，但也有相當(dāng)多的動(dòng)物不用與其他個(gè)體交配就能繁殖。有的物種，其所有成員都是雌性，它們通過(guò)如出芽或分裂的方式進(jìn)行無(wú)性繁殖，而有的物種是雌雄同體的，能自我受精。
國(guó)際期刊《膜翅目研究雜志》近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)康奈爾大學(xué)昆蟲(chóng)學(xué)家艾琳·克里奇爾斯基（Erin Krichilsky）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。引起人們的高度關(guān)注。
研究人員在論文中寫(xiě)道:“雌雄同體這種現(xiàn)象可能會(huì)讓我們深入了解一些特殊形態(tài)特征的進(jìn)化，比如雌性孵育的寄生蜜蜂譜系中的雄性形態(tài)，社會(huì)昆蟲(chóng)的改良形態(tài)，以及新的繁殖方法?！?/p>
研究活著雌雄同體蜜蜂，可以幫助人們了解更多這些迷人的昆蟲(chóng)。（圖片來(lái)源：膜翅目研究雜志官網(wǎng)）
動(dòng)物界雌雄同體現(xiàn)象真的很普遍？
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(gè)小巧精致的下顎、一根長(zhǎng)長(zhǎng)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(shí)多毛的后腿。此前，研究人員已經(jīng)在至少140種蜜蜂、蝴蝶、鳥(niǎo)類(lèi)和甲殼類(lèi)動(dòng)物身上發(fā)現(xiàn)了雌雄同體現(xiàn)象，但在哺乳動(dòng)物中未曾發(fā)現(xiàn)。
什么是雌雄同體？中科院西雙版納熱帶植物園研究員、云南省昆蟲(chóng)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)楊大榮向科技日?qǐng)?bào)記者介紹，在動(dòng)物界，雌雄同體是在一個(gè)動(dòng)物體中雌性、雄性性狀都明顯的現(xiàn)象。它有兩種情況，一種是同時(shí)具備精巢和卵巢，另一種是具有兩性腺體，它們擁有雌性及雄性的生殖器官，能同時(shí)制造精子及卵子，而且這種現(xiàn)象在同個(gè)體內(nèi)能正常受精繁殖，后代也能正常繁衍。
事實(shí)上，生物間的雌雄同體在地球上是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象。植物的雌雄同株最常見(jiàn)，例如人們常見(jiàn)的榕屬植物，在世界上已經(jīng)記載約1000個(gè)種類(lèi)，其中就有500種左右是雌雄同株，500種左右是雌雄異株，約各占一半，中國(guó)熱帶和南亞熱帶至亞洲熱帶分布的高大的獨(dú)木成林樹(shù)木—高山榕，就是雌性同株。而在動(dòng)物界，雌雄同體在無(wú)脊椎動(dòng)物中最常見(jiàn)，種類(lèi)最多是昆蟲(chóng)，以及蝸牛、貝類(lèi)、蚯蚓類(lèi)、水母、烏賊、珊瑚、線(xiàn)蟲(chóng)等。此外，軟體動(dòng)物、脊椎和脊索動(dòng)物中，也有少部分類(lèi)群是雌雄同體。
雖然，人類(lèi)和許多哺乳動(dòng)物偶爾會(huì)出現(xiàn)陰陽(yáng)并存的現(xiàn)象，但他們不是真正的雌雄同體。像陰陽(yáng)人和一些哺乳動(dòng)物可能同時(shí)具有精子或卵子，具有某一方面的正常性器官，但其不能自我受精、自我懷孕生產(chǎn)，而需要另外一個(gè)性別正常的個(gè)體來(lái)懷孕，輸送精子或卵子給其他性別正常的個(gè)體才能繁殖后代。
雌雄同體在動(dòng)物界并不鮮見(jiàn)
動(dòng)物正常的雄性性染色體的核型表現(xiàn)為XY組合；正常雌性的性染色體的核型表現(xiàn)為現(xiàn)為XX組合。當(dāng)染色體卵原細(xì)胞減數(shù)分裂異常，雄體產(chǎn)生的配子X(jué)和0 ；雌雄同體產(chǎn)生的配子均為X，就會(huì)出現(xiàn)雌雄同體。哺乳動(dòng)物在發(fā)育過(guò)程中，性染色體異常減數(shù)分裂產(chǎn)生異常的精子或卵細(xì)胞，異常的精子或卵細(xì)胞相結(jié)合產(chǎn)生異常的受精卵，異常受精卵發(fā)育成為雌雄同體。
而大部分無(wú)脊椎動(dòng)物的雌雄同體則是所謂“雌雄嵌體”，也就是說(shuō)，它們體內(nèi)雌雄兩種染色體雜亂地混合在一起。根據(jù)繁殖需要或者環(huán)境脅迫需要，而產(chǎn)生自我提供卵子和精子結(jié)合，自我繁殖后代，而且后代不同個(gè)體各具有或雄或雌的性功能，能繁殖正常的后代。
楊大榮研究員說(shuō)，在動(dòng)物界，昆蟲(chóng)綱是雌雄同體種類(lèi)最多的一個(gè)類(lèi)群，它們主要分布在膜翅目、細(xì)腰亞目中金小蜂科、姬蜂科、小繭蜂科等數(shù)十個(gè)科的小蜂類(lèi)群，種類(lèi)超過(guò)十萬(wàn)個(gè)物種以上，其中相當(dāng)一部分內(nèi)寄生蜂都是雌性同體。它們大部分物種都能寄生生活在許多昆蟲(chóng)體內(nèi)，當(dāng)然，也有專(zhuān)門(mén)寄生一個(gè)物種的專(zhuān)一寄生蜂。它們的寄生方式很多，被寄生對(duì)象從卵、蛹、幼蟲(chóng)到成蟲(chóng)的各個(gè)階段，都可能被寄生。
在昆蟲(chóng)綱中另外一類(lèi)雌雄同體物種最多的是同翅目的介殼蟲(chóng)類(lèi)群和蚜蟲(chóng)類(lèi)群，它們也有上萬(wàn)個(gè)物種是雌雄同體的，它們既是雄性的，同時(shí)又是雌性的。雌雄同體的昆蟲(chóng)除了寄生蜂、介殼蟲(chóng)和蚜蟲(chóng)幾大類(lèi)群外，其他許多科目中也時(shí)有發(fā)生，如蜜蜂、胡蜂、白蟻、螞蟻、蝴蝶、蛾類(lèi)等類(lèi)群。由于蝴蝶色彩鮮艷，也最容易被發(fā)現(xiàn)雌雄同體。我國(guó)昆蟲(chóng)學(xué)者早在1958年就在北京西山研究油松毛蟲(chóng)時(shí)，就報(bào)道過(guò)蛾類(lèi)雌性同體現(xiàn)象，并在《昆蟲(chóng)知識(shí)》雜志上發(fā)表過(guò)雌雄同體蛾類(lèi)。
“蜜蜂是我國(guó)五千多年前就開(kāi)始人工馴化飼養(yǎng)的動(dòng)物，對(duì)雌雄同體的認(rèn)識(shí)也非常悠久?！睏畲髽s說(shuō)，同一蜂巢發(fā)育生長(zhǎng)正常、群體高達(dá)數(shù)萬(wàn)只群體的蜜蜂，只有一只雌性具有生殖功能的蜂后和幾只與蜂后交配的雄蜂。蜂巢內(nèi)外勞作的都是工蜂，工蜂的性別屬于中性蜂，沒(méi)有明顯的卵巢和精囊，不會(huì)生殖。（科技日?qǐng)?bào) 記者趙漢斌）
每只工蜂從蛹羽化成蜜蜂成蟲(chóng)后，先在巢內(nèi)飼養(yǎng)蜂后、雄蜂和幼蟲(chóng)，這三種蟲(chóng)態(tài)都不會(huì)自己取食，要工蜂取含不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)飼喂它們。當(dāng)一巢的王后衰老，生殖下降，蜂群衰弱時(shí)，工蜂就會(huì)從健壯的蜂卵中取出1-2粒，專(zhuān)門(mén)建造新王臺(tái)，用特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)飼養(yǎng)新蜂后，選取最壯的一只作為新蜂后。“由于蜜蜂這種分工多樣的社會(huì)性昆蟲(chóng)，在工蜂飼喂中會(huì)偶爾出現(xiàn)錯(cuò)亂，在培養(yǎng)中途把準(zhǔn)備拋去不健康的準(zhǔn)王后，跳脫了被工蜂處死的機(jī)會(huì)，能成活下來(lái)，出現(xiàn)雌雄同體就不奇怪了?！睏畲髽s說(shuō)。
艾琳·克里奇爾斯基的團(tuán)隊(duì)在論文中引用了2018年的一項(xiàng)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(chóng)決定性別的方式非常奇特。卵子受精了，生出來(lái)的是雌性；卵子未受精，則生出來(lái)的是雄性。但如果有第二、甚至第三個(gè)精子進(jìn)入一個(gè)受精卵即雌性胚胎中，那就會(huì)進(jìn)一步分裂產(chǎn)生雄性組織，從而出現(xiàn)雌雄同體。
雌雄同體是動(dòng)物生存繁衍的一種策略
“昆蟲(chóng)等無(wú)脊椎動(dòng)物雌雄同體的產(chǎn)生，有內(nèi)因后外因兩種因素影響而形成，一部分是內(nèi)因的性染色體混亂而形成，而另一部分則是環(huán)境因子的脅迫下形成的?！睏畲髽s研究員舉例說(shuō)，如蚜蟲(chóng)、介殼蟲(chóng)等昆蟲(chóng)，在食物和溫濕度十分適合它們繁殖和生存時(shí)，它們?nèi)后w中雌性個(gè)體就會(huì)占大多數(shù)，而且就會(huì)形成卵胎生，即人們可以看到它們生殖時(shí)不交配、不產(chǎn)卵，直接生出小蚜蟲(chóng)和小介殼蟲(chóng)，一出娘胎，小蟲(chóng)就能直接取食生長(zhǎng)，而且看不見(jiàn)蟲(chóng)卵和有翅會(huì)飛的成蟲(chóng)。
當(dāng)食物缺少、溫濕度十分惡劣時(shí)，不適合它們生存，這些小家伙就會(huì)產(chǎn)卵或者蛹態(tài)過(guò)寒冷的冬季或者過(guò)酷熱的夏天，而大部分則形成大量的有翅成蟲(chóng)，遷飛到適合的地方繁殖。遷飛中，有的只有一個(gè)個(gè)體時(shí)，體內(nèi)的雌性和雄性功能就同時(shí)發(fā)揮作用，很快繁殖出一批雌雄性比1：1的個(gè)體，進(jìn)行正常交配，實(shí)現(xiàn)短期大量繁殖正常后代的功用。所以，昆蟲(chóng)類(lèi)產(chǎn)生的雌雄同體是它們的一種生存策略，對(duì)其的繁殖是有利的。
一些生物學(xué)家認(rèn)為，性腺在兩個(gè)完全相反的個(gè)體中分離，表明演化發(fā)展越過(guò)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，雌雄同體是退化狀態(tài)。但確切說(shuō)這兩種生殖方式實(shí)際上是共存的，兩者都順利完成了物種的延續(xù)，與產(chǎn)生它們的機(jī)體差別一樣，配子差別也許也是偶然造成的。
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(yú)類(lèi)受到的污染首當(dāng)其沖，殺蟲(chóng)劑也讓甘蔗蟾蜍變成雌雄同體。在一份涉及全球 250 多個(gè)學(xué)科的報(bào)告中，科學(xué)家們認(rèn)為“包括多骨魚(yú)、兩棲類(lèi)、爬行類(lèi)、鳥(niǎo)及哺乳動(dòng)物等幾大類(lèi)別中，每種雄性動(dòng)物都受環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)的脅迫，很多雄性脊椎動(dòng)物雌性化已相當(dāng)普遍。”
