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科技報導

動物可以繁殖而不交配嗎?



新聞11月6日北京時間,據國外媒體報導,從兒童時代開始,我們可能已經問過父母和老師諸如“孩子來自哪裡?”之類的問題。 儘管他們給出的大多數答案可能有點荒謬,但學校的生物學課程通常使事情變得清晰。

人類的繁殖方法相對簡單,但是動物的繁殖方法則更為複雜(也更加有趣)。 大多數野生動物都需要繁殖後代,但是許多物種可以生孩子而無需交配。 這種現象稱為孤雌生殖。

什麼是孤雌生殖?

圖為有性生殖和無性生殖的過程。

圖為有性生殖和無性生殖的過程。

動物繁殖方法分為兩種:有性繁殖和無性繁殖。 在有性生殖中,雄性和雌性可以產生遺傳上獨特的後代。 在這種情況下,卵子和精子都是必不可少的,因為它們都帶有產生後代所需的遺傳信息。

無性繁殖不需要配子的結合來產生新的個體。 在無性繁殖中,生物學後代是由單身母親的卵發育而來的。 有性生殖的後代可能具有不斷變化的基因,但無性生殖產生的後代與母親完全相同。

單性生殖是一種無性繁殖。 單性生殖生物用有性生殖中使用的精子補充其基因。 新個體是從一個未受精的卵發育而來的,其基因與母親完全相同。

可以孤雌生殖的生物是“兼性的”,也就是說,它們可以在有性生殖和孤雌生殖之間進行轉換。 或他們“專心”,即他們無法進行有性生殖。

有80多種已知的魚類,爬行動物和兩棲動物可以進行孤雌生殖。 這些物種僅在極端情況下才依靠兼性孤雌生殖進行繁殖,例如當雌性與雄性分離時。

下面,讓我們給出一些不同類型的孤雌生殖的例子。

科莫多巨蜥

老實說,誰能想到世界上最大的蜥蜴可以通過孤雌生殖繁殖? 但這是真的! 2006年,英國切斯特動物園的一隻雌性科莫多巨蜥產下了25個卵,但它從未與雄性科莫多巨蜥繁殖過,甚至從未住在同一房間。

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科莫多巨蜥依靠孤雌生殖來生存和繁殖。

巧合的是,在倫敦動物園飼養和飼養的一隻雌性監控蜥蜴也產下了四個卵,距上一次與雄性對峙已經兩年半了。 與雄性監控蜥蜴交配後,雌性監控蜥蜴又產下一窩卵,這表明科莫多監控蜥蜴遵循著兼性的單性生殖。

科莫多巨蜥僅分佈在世界各地,面臨著嚴重的偷獵威脅。 因此,他們的人口構成總是失真的,男性少而女性多,反之亦然。 這些雌性蜥蜴由於缺乏雄性蜥蜴而被迫採取孤雌生殖。

竹節蟲

2013年,澳大利亞科學家研究了竹節蟲的生活歷程。 他們發現雌性竹節蟲可以通過三種方式避免與雄性昆蟲交配:踢腿和捲曲腹部,或者改變信息素(一種有機體用來交流的氣味分子)來掩藏行踪,或者分泌減少色欲的化學物質。讓雄性竹節蟲遠離。

該研究得出結論,在某些情況下,不與雌性粘蟲昆蟲交配是有益的。 研究人員推測,這可能導致物種兼性孤雌生殖的進化。

銅頭Vi蛇

幾條蛇也可以通過孤雌生殖繁殖。 美國印第安納州的一隻銅頭毒蛇生了一條死胎的小蛇和四個未受精的卵。 這條蛇是從野外捕獲並人工飼養的。 它已經交配了九年了。

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您能想像一條蛇可以不交配就生下嗎?

沙平原賽跑者

從名稱可以看出,這只蜥蜴生活在美國的沙漠和草原生態系統中。 這個物種的獨特之處在於它完全由雌性組成。 因此,它們只能通過孤雌生殖繁殖子代。 它們通過減數分裂繁殖。 由於後代的所有染色體均來自母親,因此所有後代與母親完全相同,並且都是雌性。

該物種有時表現出類似雄性的行為,從而“假裝與其他雌性交配”以促進繁殖。

該物種利用孤雌生殖的主要優勢是它們的繁殖比有性繁殖的物種快得多,並且可以在理想條件下實現種群的快速增長。

豹鯊

澳大利亞科學家在研究豹鯊時發現,該物種可以在人工圈養的環境中從有性繁殖轉變為孤雌生殖。

1999年,研究人員將野生捕撈的雌豹鯊與人工飼養的雄豹鯊放在一起。 在此期間,他們先交配,然後被研究人員分開。 從那時起,他們已經團聚和分離了好幾次,直到2012年研究人員才徹底分離了它們。 停止交配後,雌豹鯊停止產卵。

2013年,研究人員將雌鯊和她的女兒放在同一個水池中。 有趣的是,在這段時間裡,雌鯊實際上又開始產卵了。 但是更令人驚訝的是,即使它的成年女兒從未與雄鯊交配過,她也開始產卵!

研究人員認為,在該雌性鯊魚卵中發育出胚胎的原因是因為雄性鯊魚的精子可以在體內長時間保存,或者是因為它可以進行孤雌生殖。 這個雌鯊的女兒可能是孤雌生殖,因為它從未交配。

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大多數單性生殖是在人工飼養下觀察到的,例如水族館和動物園。

動物選擇孤雌生殖的原因有很多。 首先,孤雌生殖完全規避了有性生殖的成本。 雄性不需要任何投資或打擾求偶,從而節省了動物的時間和精力。

其次,孤雌生殖可以幫助諸如科莫多巨蜥等物種在無人島上生長。 只有一隻雌性監控蜥蜴可以繁殖整個種群。 最後,對於生活在惡劣環境(例如沙漠)中的許多爬行動物,昆蟲和兩棲動物,如果他們想要繁殖後代,則可能只會孤雌生殖。

但是,單性生殖的物種通常被認為已進入“死胡同”,因為後代完全是母親的克隆,不會與性狀結合。 因此,它們無法適應不斷變化的環境,更容易受到疾病的影響。 因此,它將受到嚴重威脅,並且很容易急劇減少。 (葉)