對於地球上的大部分動物來說,兩性生殖是最為常見的方式,兩性配子結合成受精卵,進而產生新的個體。雖然有些動物可能會改變自身的性別,比如小丑魚,但它們還是通過有性生殖的方式來繁衍後代。
不過,自然界中的一些原始動物,甚至包括脊椎動物,它們會進行單性生殖,例如,水蚤、科摩多巨蜥、窄頭雙髻鯊、小火蟻。需要注意的是,單性生殖並非是指雌雄同體的個體繁殖後代,而是真正的雄性個體或者雌性個體可以直接產生後代。
以窄頭雙髻鯊為例,雌鯊能把自己體內產生的極體和卵細胞結合成受精卵。卵原細胞通過減數分裂產生卵細胞的過程中,還會伴隨形成極體。大部分雌性動物的極體很快會凋亡,只有少數能夠存活下來。
另一方面,科學家也可以讓兩性生殖的動物實現單性生殖。單性生殖現象的存在,意味著同性生殖是有可能的,雄性與其他雄性或者雌性與其他雌性可以產生後代。事實上,動物的克隆可以視作是同性生殖。
1996年,英國科學家在一隻母羊中提取出細胞核,然後將其移植到另一隻母羊的被去除細胞核的卵細胞之中。通過電流刺激,卵細胞開始分裂,進而發育成胚胎。之後,胚胎被移植到第三隻母羊的體內進一步發育,最終誕生了第一隻克隆羊——多莉。這隻克隆羊長大之後,能夠與公羊正常繁殖後代。
2006年,日本生物學家山中伸彌發現了誘導性多能幹細胞(iPS),這種細胞可以轉變成各種細胞,理論上也包括生殖細胞。通過這種技術,科學家在老鼠身上成功實現了生殖細胞的誘導發育。
2018年,中國科學院的生物學家通過基因編輯技術,對小鼠的印記基因(只有來自一方親本的基因能夠表達)進行修飾,把一隻雌鼠的卵細胞和另一隻雌鼠的胚胎幹細胞相結合,最終成功產生了後代。後代小鼠可以健康長大,也能通過兩性生殖方式繁殖後代。
另一方面,科學家還進行了雄鼠與雄鼠的同性繁殖實驗。雖然也成功培育出後代,但它們身上出現了一些基因突變,都沒有活過兩天,雄鼠同性生殖的實驗難度很大。
從動物實驗來看,同性生殖是可行的,那麼,對於人類而言是否可行呢?
對此,澳大利亞生物學家大衛·莫洛伊(David Molloy)博士表示樂觀。他認為,基因技術可以讓那些沒有生育能力的異性夫婦擁有孩子,甚至還能讓兩位女性獲得孩子。莫洛伊博士估計,在未來20年之內,女性不需要男性也能自己生育。
不過,人類的同性生殖存在很大的倫理道德挑戰。如果真的創造出父母都是男性或者都是女性的人類,很難想像他們的人生觀會是怎樣的。當前,有關複製人胚胎的實驗都被要求在體外進行,嚴格限制進一步的人類實驗。