你見過孤雌生殖的生物嗎?或者是需要精卵結合才能生殖的生物突然出現孤雌生殖的現象你見過嗎?你認為這種情況有可能發生嗎?為什麼呢?如果發生了,又會是什麼原因呢?
不得不說,原本需要精卵結合才能生殖的生物突然出現孤雌生殖的現象,在生活中還真出現了!
2001年,內布拉斯加州一個水族館誕生了一頭雙髻鯊,同一個水族箱的三隻雌鯊魚都可能是幼鯊的媽媽,但是它們在幼鯊誕生前至少三年未曾與雄鯊魚接觸!
不幸的是,小鯊魚出生沒多久就被同缸的紅刺死了。佛羅裡達州和北愛爾蘭的研究人員分析了它的DNA,證實它是通過孤雌生殖產生的鯊魚。這種單性生殖在昆蟲中比較常見,爬行類的蛇和蜥蜴,以及某些魚類偶爾可見,這個案例是科學界首度證實作為軟骨魚類的鯊魚也能進行孤雌生殖;哺乳類動物身上則至今沒有發現過這種事件。
原本許多鯊魚專家都認為,幼鯊的來源可能是雌鯊曾經與雄鯊交配,然後保存了精子,事隔多年才產生受精卵。但是分析幼鯊的DNA,卻沒找到任何雄鯊的染色體。起初研究團隊甚至懷疑自己的實驗結果,因此分析了第二次、第三次,並採用更新的基因分析技術,都證實沒有任何雄性的DNA。
這個表是實驗的結果:從三隻雌鯊和幼鯊基因體的四個位點判斷幼鯊的來源。由於鯊魚跟大部分的動物一樣有兩套染色體,一套從爸爸來,一套從媽媽來,因此染色體上每一個特定的位點也會出現兩份,兩份位點的版本可以一樣,也可以不一樣。
從上表可見幼鯊的基因體來自第二隻雌鯊,而且每一個位點的兩份都是同一版本,表明幼鯊並不是雌鯊的複製品,而是在減數分裂的過程中只完成第一次分裂就中止,沒有進行第二次分裂;或是第二次分裂開的細胞又融合在一起的結果。
那麼問題來了,雙髻鯊孤雌生殖和克隆是不是很像?那它的這種行為算不算克隆呢?
不算!
雙髻鯊(圖4-4)的性染色體是XX,它沒Y染色體,這樣一來,孤雌生殖對它而言非常不利,因為被囚禁的雌鯊還是逃不開單性的命運。它再怎麼打破,也只能產下雌性的幼鯊,寄望自己年老以後,下一代仍有一天能與雄鯊相遇。
那雙髻鯊孤雌生殖的現象能夠給我們帶來些什麼啟示呢?
其實動物跟人類不一樣的地方,在於人類的雄辯!
在人類的思維裡,禁銅動物對動物而言是有價值的犧牲,為了教育意義嘛。人類說,禁銅的動物不能放生,因為它們已經失去野生能力。
不能放生,那麼是否就能在動物園繁殖?
還不一定可以,這得看值不值得,得看經費,得看技術。
孤雌生殖是很冒險的生殖方式。現在我們知道孤雌生殖不是克隆,其實孤雌生殖比克隆更不利。克隆動物的基因體至少還跟健康的模本幾乎一模一樣,但是孤雌生殖的動物兩套染色體是同一個版本,同一個版本的基因就失去備份的意義了。
由於基因體一定有一些基因是壞了的版本,如果沒有兩種版本相互補足,很容易出現先天性的異常。只是除非這些異常讓生物來不及長大,否則一旦新生代有兩性交配的機會,經過有性生殖,下一代就可以恢復的常軌,擺脫單套的短絀。
人類跟雙髻鯊都是由XY系統決定性別,雄性的性染色體是XY,雌性是XX。所以女人如果孤雌生殖,子代必然是女嬰,因為女人沒有Y染色體,不可能生出必須有Y染色體上的基因才能產生出來的男嬰。
《西遊記》 中有一個西梁女國,這個國度裡的人都是女子,她們會不會是孤雌生殖的人類?
但是吳承恩寫道,唐僧和八戒誤闖女兒國,喝了子母河水,都懷了孕,可見這裡不只有單純的孤雌生殖,還可以「孤雄生殖」,超出當今生物學所能涵蓋的範疇。
那麼,人類可以像西遊記女兒國裡的女人一樣孤雌生殖嗎?
從雙髻鯊孤雌生殖的案例中,我們可以了解,要科學判斷一個生命是不是經由孤雌生殖產生是很不容易的事!
理由很簡單,沒有DNA證據,誰敢相信這種聽起來就像神話的故事?迄今為止,仍沒有人類孤雌生殖的科學證據。畢竟孤雌生殖只是進化樹上比較低階的動物的常規,高階一點的昆蟲、某些魚、爬行類動物、火雞的處女生殖事例時有所聞,而越頂端的物種,孤雌生殖就越罕見。
人類作為自然界頂端的生物,雖然沒有孤雌生殖的案例,但這就說明我們人類就不能孤雌生殖了嗎?
人類自然生殖的條件,一定是要有個男主角,有個女主角,在適當的時機分別貢獻健全的精子和卵子,在健康的母體內受精卵展開新的生命旅程。
以往如果有人聲稱自己處女生殖產下一個嬰兒,她周遭的每一個男 人都會遭到懷疑。但是以當前對生殖科學的理解,我認為人類是有孤雌生殖的條件的。
人類細胞都有兩套染色體,簡稱為2n,只有成熟的生殖細胞是1n。身體細胞複製的時候,會有一個過渡的4n,細胞分裂後還是2n。
如果人類要孤雌生殖,第一個條件就是卵子要有2n。這一點沒問題,卵子的母細胞本來是2n,要進行減數分裂才會形成成熟卵子,所以母細胞會先複製DNA,2n變成4n,然後第一次分裂,變成兩個2n,其中一個退化;留下來的繼續進行第二次分裂,變成兩個1n,其中一個再退化。
問題是,第二次分裂的過程很長,可能長達十幾年,直到精子帶著一套染色體衝進來了,才匆匆完成2n變成1n的動作,然後這1n跟精子帶來的1n配對成2n,開始新的生命。
所以卵子有很長的時間處於2n的狀態,在這段時間內,如果受到適當的刺激,啟動胚胎發育,不是不可能。
事實上,婦人卵子無故分裂,形成卵巢囊腫,或良性腫瘤的情形並不罕見。在這些事件的極早期,卵子開始異常分裂的時候,也會有囊胚,跟受精卵發育的初期一樣。不同的地方在於這個囊胚不會繼續發展下去變成胚胎。縱使這種囊胚移行到子宮內,終究也不了了之,迄今沒有人敢說他看見過通過這種方式成長的嬰兒。
自然界孤雌生殖的現象能夠帶給我們人類一些什麼啟示呢?
孤雌生殖確實給人類一些想像。有些研究就利用仍是2n的未成熟卵子,給予化學刺激,啟動分裂。
然後在它分裂形成囊胚的時候,利用提取幹細胞的方法,取出囊胚內細胞團的幹細胞。這種幹細胞的所有基因都來自唯一的一個人,因此可以拿來治療這個人的退化性疾病、神經疾病、糖尿病等等,不必擔心排斥的問題,當然如果有其他兼容的人,也可以借用它的幹細胞。如果這種孤雌囊胚確定不會變成完整的胚胎,那就會減少許多爭議,比如關於破壞囊胚是不是形同殺害生命的爭議。
利用卵子的孤雌生殖獲得幹細胞的想法,已經越來越接近實現時刻了!
現存一株從猴子的卵子孤雌分化來的幹細胞,已經用於治療猴子的帕金森症,而且人類的孤雌幹細胞株也已被證實確實存在。
在某位科學家製作的幹細胞株當中,至少有一株是孤雌幹細胞株,而且是世界上第一株人類孤雌幹細胞株。
當初他們從捐卵婦人體內取來一些卵子,另外從病患身,上取來一些細胞,然後以病患的細胞核取代卵子的細胞核,讓它分裂,希望製作出為病患量身訂製的幹細胞。結果不知道哪個環節出了問題,卵確實分裂成囊胚了,也取得幹細胞了,但這些幹細胞的DNA卻都來自捐卵婦人,所以是孤雌幹細胞株。
科學家製作的囊胚是孤雌囊胚,從人類經驗看來,那是不會發育成胚胎的囊胚,因此破壞它、從中取得幹細胞,就不算是殺害生命。
話題:如果有一天,我們人類出現了孤雌生殖的案例,你能接受嗎?