有些魚的魚生理想就是——變性|大象公會

2021-01-07 手機鳳凰網

原標題:有些魚的魚生理想就是——變性|大象公會

生物學區分男人和女人很簡單,性染色體為 XY 的是男人,XX 的為女人。但生命世界絢爛多彩,當然不止這一套性別決定系統(Sex determination system),一個個體一輩子也不一定只有一種性別。性別決定系統分為染色體決定組和環境決定組。

染色體決定組的生物兩性擁有不同的性染色體,環境決定組的生物兩性擁有一樣的遺傳物質,性別由環境因素決定。


人的性染色體:左側為 X 染色體,右側為 Y 染色體

自然界中典型的性別決定方式有以下幾種,性染色體決定,染色體組決定,孵化溫度決定、年齡決定。

遺傳物質決定


人類 Y 染色體上有雄性決定基因,缺乏 Y 染色體的個體表型為女性,所以只有一條 X 染色體的個體發育為不育的女性。

果蠅 X 染色體上有性別決定基因,X 染色體數目與常染色體組數(二倍體有兩組)的比值 X : A=1時,果蠅為雌雄,X : A=1 : 2 時,果蠅為雄性,所以只有一條 X 染色體的果蠅表型為雄性,無生育能力。

鳥類雌性染色體為 ZW,雄性為 ZZ,Z 染色體比 W 染色體大。


蜜蜂和黃蜂受精卵發育為雌性(雙倍體),未受精的卵發育為雄性(單倍體)。

我們常說線蟲(C. elegans)是雌雄同體的,其實也不盡然,擁有兩條 X 染色體(XX)的為雌雄同體(Hermaphrodites),她們可以自交產生後代,再也不用擔心找不到對象了。只有一條 X 染色體(XO)的為雄性,雄性和雌雄同體個體交配產生的後代一半為雌雄同體,一半為雄性。

線蟲

溫度決定

在海龜和陸龜中,低溫孵化出雄性,高溫孵化出雌性,在蜥蜴和短吻鱷中則恰好相反。在一種鱷魚和幾種海龜中,高溫和低溫都會產生雌性,不高不低才產生雄性。豹紋壁虎(Eublepharis macularius)的性別由孵化溫度決定,32 攝氏度下孵化為雄性,26 攝氏度下孵化為雌性。

豹紋壁虎

年齡決定


裂唇魚(Labroides dimidiatus)的魚生夢想就是變成雄性。群體中雌性多於雄性且雌性比雄性成熟早,有科學家認為群體中的雄魚皆由雌魚轉變而來。

裂唇魚

它們的小群體通常由一隻雄性和若干雌性組成,雄性是群體中最年長最強壯的個體(皇帝),負責保衛家園,同時最強壯的雌性作為皇后統領後宮嬪妃們,可惜皇帝不僅要抵禦外敵,還要防止自己的老婆篡位,如果皇后打敗了兇猛的外族雄性,就可以獲得晉升——變成雄性,買房娶妻生子走向人生巔峰。

皇帝還需要防著自己的老婆弒君,當群體中的雄性死亡或人為移除後,皇后會在短短幾天內變性登上皇位,皇帝死後一個半小時,皇后即展現出雄性特有的進攻性表演(Aggressive display),短短幾個小時後,它就臨幸了曾經的好姐妹。但皇后也並不總是能成功變性,總有一些雄性在國家大亂之際趁虛而入,奪得皇權,繼續把皇后踩在腳底下。

小丑魚(A. bicinctus & A. alkallopisos)則剛好相反,小群體中,最年長強大的雌性才是「皇帝」,她統領一群雄性和未成年的小魚,雄性中最能打的是「皇后」,「皇后」一直覬覦皇位,一旦「皇帝」死亡或被人為移除,「皇后」就開始了變性之旅,通常 63 天之內「皇后」就可以變身成功,最快的雌性 26 天就可以產卵了。

小丑魚

小丑魚出生的時候雌雄莫辯,成年後變為雄性,雄性終其一生都在變成雌性的道路上拼搏著。

即使細菌殺光了我們的雄性,我們還是需要有性繁殖

沃爾巴克氏體(Wobachia)是母系遺傳的生殖細菌,對雌性友好但對雄性極其不友好,感染的雌性生下的孩子都是雌性,被感染的雄性和雌性交配後娃都胎死腹中,除非雄性和雌性感染了同一株沃爾巴克氏體,所以被感染的雄性也幾乎等於不育了。為什麼生下來的都是雌性呢?

有兩種主要機制:

雌性化(Feminizing):黃蜂未受精的蛋應該發育為雄性,可是最後卻發育為了雌性。

殺死雄性(Male-killing):把雄性胚胎全部殺死。

雌性雖然不會直接受影響,但是你把我們的漢子都扼殺在搖籃裡了,還怎麼生孩子。兩種蝴蝶深受其害(Acraea encedon & Acraea encedana),超過 90% 的雌性都感染了沃爾巴克氏體,一代代雌生雌,導致雄性幾乎絕跡,取樣發現該地 94% 的雌蝴蝶都是處女,在別的節肢動物中,都是雄性帶著食物追求雌性,在這種蝴蝶中遍地可見舉著食物求交配的雌性,值此國家社稷存亡之際,她毅然決然做出決定,把一部分雌性變為雄性

鼠婦(Armadillidium vulgare)原本性染色體 ZW 為雌性,ZZ 為雄性,但被感染的 ZZ 個體發育為雌性,並繼續和雄性 ZZ 交配,生下的均為 ZZ 雌性,而被感染的 ZW 和 ZZ 交配後生下一半 ZW 一半 ZZ ,均表現為雌性,久而久之,ZW 越來越少,群體裡充滿了變性的雌性(ZZ)直到 W 染色體消失。

鼠婦

性染色體的丟失並沒有讓鼠婦喪失生存的勇氣,而是積極尋求解決辦法。沃爾巴克氏體的一段基因水平轉移到鼠婦常染色體中,擁有這一段基因的發育為雌性,沒有這一段基因的發育為雄性。於是鼠婦擁有了全新的性別決定系統。

父母操縱性別比

一些物種中,父母可以調控後代性別比,以最大化利益。黃蜂受精卵發育為雌性,未受精的卵發育為雄性,她可以控制受精卵的比例。黃蜂把卵產在宿主體內,通常會先產一個雄性,接著產幾個雌性,換一個宿主產一個雄性,再產幾個雌性,以確保兒子能把他的幾個妹妹都受精了。

海龜高溫產生雌性,低溫產生雄性,孵化溫度和太陽強度和時間正相關,海龜如果想生雌寶寶,就把蛋下在陽光更好的地方,如果想生雄寶寶,就把蛋下在植被茂密的地方

海龜

賽氏鳴鳥(Acrocephalus sechellensis)在低質量領地上孵化的 77% 都是雄鳥,高質量領地只有 13% 雄鳥。小夫妻一歲的女兒不一定會出門找對象,有時會待在家裡幫爸媽帶娃,在高質量領地上如果小夫妻有兩個及以上幫手幫助孵蛋,它們就會轉而傾向生兒子,因為雌性多的地方雄性值錢。這種性別選擇可能源於選擇性胚胎死亡。

性角色反轉

性角色反轉不同於性別反轉,在大多數物種中,雄性只管交配,雌性負責生孩子,雌性的生育成本遠高於雄性。但在尖嘴魚(Syngnathus typhle)和海馬(Hippocampus fuscus)中,恰好相反,雌性只想交配,雄性負責生孩子:


雌性擁有過剩的卵子,雄性育兒袋容量卻有限,雌性熱烈地追求雄性,在水中盡情搖擺,優美舞姿俘獲芳心,一旦雄性接受雌性求愛,就允許她把生殖器伸到自己的育兒袋中產卵,自己再產生精子使卵受精,最後一心一意懷孕生子。

尖嘴魚

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