動物界的雌雄同體 是遺傳失誤還是繁衍策略

趙漢斌

繁殖是生物最基本的特征。一般來說，動物的性別通常分為雌雄兩種形態和兩個不同個體，但也有例外。國際期刊《膜翅目研究雜志》報道，美國康奈爾大學昆蟲學家艾琳·克里奇爾斯基帶領研究人員，在一種原產于南美洲的夜間蜜蜂中，發現了第一只活的雌雄同體蜜蜂，引起了人們的高度關注。

生物界雌雄同體現象很普遍

新發現的這只雌雄同體蜜蜂，左側身體是雄性，有一個小巧精致的下顎、一根長長的觸角，還有一條細細的后腿，上面有幾根剛毛，而它的右側身體則是雌性特征——較短的觸角、形狀分明的齒狀下頜骨，以及厚實多毛的后腿。

什么是雌雄同體？在動物界，雌雄同體是指在一個動物體中雌性、雄性性狀都明顯的現象。雌雄同體生物擁有雌性及雄性的生殖器官，能同時制造精子及卵子。

事實上，雌雄同體并不是新鮮事。這種現象在昆蟲、蝸牛、貝類、蚯蚓、水母、烏賊、珊瑚、線蟲等無脊椎動物中最常見。研究人員已經在至少140種蜜蜂、蝴蝶和甲殼類動物身上發現了雌雄同體現象。

大部分雌雄同體的無脊椎動物，它們體內雌雄兩種染色體雜亂地混合在一起。可以根據繁殖或環境需要，讓自身的卵子和精子結合，自我繁殖后代，其后代不同個體具有雄性或雌性性功能，能繁殖正常的后代。

雖然雌雄同體的動物自身就有兩性的生殖器官，但是并不是所有的雌雄同體動物都可以自己繁殖，比如蚯蚓。蚯蚓是一種常見的雌雄同體動物，但是，它的雌性生殖器官與雄性生殖器官的距離較遠，無法自己繁殖后代，所以也得通過交配來完成生殖。

內因外因共同造就這一現象

決定哺乳動物性別特征的是激素。在胚胎發育的某個階段，基因會“指揮”一組細胞發育成卵巢或者睪丸，開始分泌雌性或者雄性激素。如果細胞接觸到的雄性激素占壓倒性優勢，就會向雄性化的方向發展；而如果細胞接觸到的雌性激素占壓倒性的優勢，就會向雌性化的方向發展。

但對于鳥類或更低等的脊椎動物來說，性別卻并不只由性腺決定。科學家們發現，在雌雄同體的機體內，既有帶有雄性染色體ZZ的細胞，也有帶雌性染色體ZW的細胞，其整個身體也被分成了兩種不同形態——有大量ZW雌性細胞的一側，有較弱的肌肉骨骼和較小的肉垂；有大量ZZ雄性細胞的另一側，則有較大的肉垂、強大的胸肌和較重的骨骼。這證實了決定鳥類性別特征的應當是細胞包含的基因，而非激素的影響。而一些雞因為胚胎發育過程中的異常融合現象，身上具有兩種基因，因此出現了雌雄同體現象。

蜜蜂是5000多年前就開始被人工馴化飼養的動物，人類對其雌雄同體的認識也非常悠久。艾琳·克里奇爾斯基的團隊在論文中引用了2018年的一項研究結果認為，包括蜜蜂、螞蟻和黃蜂在內的膜翅目昆蟲決定性別的方式非常奇特。卵子受精了，生出來的是雌性；卵子未受精，則生出來的是雄性。但如果有第二、甚至第三個精子進入一個受精卵即雌性胚胎中，那就會進一步分裂產生雄性組織，從而出現雌雄同體。

昆蟲等無脊椎動物雌雄同體的產生，由內因和外因兩種因素影響而形成，一部分是由于性染色體混亂，而另一部分則緣于環境的脅迫。當食物缺少、環境惡劣時，蚜蟲、介殼蟲就會產卵，讓幼蟲以蛹態度過寒冷的冬季或酷熱的夏天，而幼蟲長大后大部分則形成有翅成蟲，遷飛到適合的地方繁殖。遷飛過程中，若無法找到其他個體交配，其體內的雌性和雄性功能就會同時發揮作用，繁殖出一批雌雄性比例1∶1的個體，進行正常交配，實現短期大量繁殖正常后代。所以，昆蟲類產生的雌雄同體是它們的一種生存策略，對其繁殖是有利的。

一些生物學家認為，性腺在兩個完全相反的個體中分離，表明演化發展越過了雌雄同體階段；相反，另一些人認為，這種分離狀態是原始的，雌雄同體是進步狀態。但不管怎么說這兩種生殖方式實際上是共存的，兩者都順利完成了物種的延續。

近年，也有不少研究將造成這種“偶然”的矛頭指向環境污染和化學制劑脅迫，魚類受到的污染首當其沖，殺蟲劑也讓甘蔗蟾蜍變成雌雄同體。在一份涉及全球250多個學科的報告中，科學家們認為，包括多骨魚、兩棲類、爬行類、鳥及哺乳動物等幾大類別中，每種雄性動物都受環境中化學物質的脅迫，雄性脊椎動物雌性化已相當普遍。