宇宙解碼
2022-06-19 20:41
發(fā)表于陜西
生老病死,、繁殖后代幾乎是地球上每種生物都需要經(jīng)歷的過程,,是它們生命當(dāng)中的一部分。在整個自然界當(dāng)中,,生殖方式分為兩種:有性生殖和無性生殖,,無性生殖主要存在于植物界和克隆技術(shù)。 對于大部分動物來說,,還是需要通過兩性生殖細(xì)胞精子和卵細(xì)胞的結(jié)合形成受精卵再發(fā)育成新個體,也就是說一種生物想要生存繁衍下去,,就必須有雌性和雄性,。然而,有一種生物只有雌性,,卻能夠繁衍生存,,這究竟是什么生物呢? 單性鈍口螈 這種神奇的生物就是單性鈍頭螈,。雖然科學(xué)家稱它為單性鈍頭螈,,但是這并不是它的正式命名。這主要是因?yàn)榭茖W(xué)家對其研究較少,,所以至今仍未給其正式命名,,出于方便稱呼的目的暫時(shí)稱其為單性鈍頭螈。 單性鈍頭螈屬于鈍頭螈屬,,主要生活在北美洲,,它們廣泛分布在北美大陸潮濕濕潤的森林、沼澤當(dāng)中,,成年個體多以陸地生存為主,,穴居在各種洞穴當(dāng)中。當(dāng)前,,整個鈍頭螈屬有31個品種,,然而單性鈍頭螈卻是一種全新未命名的獨(dú)立品種。 單性鈍頭螈其實(shí)早在1934年就被科學(xué)家所發(fā)現(xiàn),,它們廣泛分布在北美的五大湖流域,,但是科學(xué)家對他們的研究并不是很深入,只是發(fā)現(xiàn)單性鈍頭螈全是雌性,,所以科學(xué)家就暫時(shí)將其放在鈍頭螈屬下,,暫時(shí)稱之為單性鈍頭螈。 科學(xué)家最開始認(rèn)為單性鈍頭螈只是一種普通鈍頭螈的生物變種,,對它的劃分也比較模糊,,有時(shí)將其當(dāng)作獨(dú)立物種,也有時(shí)將其劃入藍(lán)斑蠑螈、小嘴蠑螈,、虎蠑螈,、杰斐遜鈍口螈、溪邊蠑螈五種蠑螈,,甚至有的科學(xué)家還認(rèn)為單性鈍頭螈是上述五種蠑螈雜交產(chǎn)生的新物種,。 隨著科學(xué)家對于單性鈍頭螈研究的深入,他們運(yùn)用基因技術(shù)對于單性鈍頭螈進(jìn)行基因分析,,結(jié)果令科學(xué)家們大吃一驚,。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)單性鈍頭螈的基因非常復(fù)雜,,它體內(nèi)的基因并不是來自單一蠑螈物種,,有的基因來自河濱鈍口螈,有的基因來自藍(lán)點(diǎn)鈍口螈,,還有的基因來自杰斐遜鈍口螈,。 在一只單性鈍頭螈體內(nèi)發(fā)現(xiàn)多種基因,這就相當(dāng)于在一個正常人類的基因當(dāng)中,,既發(fā)現(xiàn)了他父母的基因,,又發(fā)現(xiàn)了黑猩猩、大猩猩的基因,,這簡直就是顛覆了科學(xué)家們的原有的研究觀念,,打破了生物學(xué)上的生殖隔離。 生殖隔離是大自然給生物所加的一個“緊箍咒”,,它讓親緣相近的物種在自然條件下也無法進(jìn)行交配,,即使進(jìn)行了交配也無法產(chǎn)生后代或者產(chǎn)生的后代也無法繼續(xù)繁殖生育,這是大自然的一種法則,。就像老虎和獅子交配產(chǎn)生的獅虎獸,,以及馬和驢交配產(chǎn)生的騾子,作為生殖隔離產(chǎn)生的后代都是不可育的,。 顯然,,單性鈍頭螈似乎打破了這一法則,加之科學(xué)家也從未在自然環(huán)境當(dāng)中發(fā)現(xiàn)藍(lán)斑蠑螈,、小嘴蠑螈,、虎蠑螈、杰斐遜鈍口螈,、溪邊蠑螈這五種蠑螈發(fā)生過雜交,。那么,單性鈍頭螈究竟是如何繁殖后代的呢,? 單性鈍頭螈的繁殖方法 其實(shí),,單性鈍頭螈并沒有打破了大自然的法則,,作為大自然的一員就必須要遵守自然法則,只不過單性鈍頭螈繁殖后代的方式比較獨(dú)特——偷竊生殖,。單性鈍頭螈的偷竊生殖就是直接將其他鈍頭螈的精子直接“偷竊”過來,,刺激自己體內(nèi)實(shí)現(xiàn)生育受孕,就可以完成產(chǎn)卵和體外孵化,。 單性鈍頭螈能夠?qū)崿F(xiàn)偷竊生殖的原因主要還是與鈍頭螈的生殖方式有關(guān),。鈍頭螈作為兩棲類生物,它們的生殖方式比較隨意且獨(dú)特,。每當(dāng)春天來臨,,雄性鈍頭螈達(dá)到繁殖期,五大湖當(dāng)中的虎蠑螈,、藍(lán)斑蠑螈,、杰斐遜鈍口螈等鈍頭螈,就會將自己體內(nèi)的精子以精子袋的形式釋放到湖水環(huán)境當(dāng)中,,湖水環(huán)境當(dāng)中的各類鈍頭螈精子數(shù)量數(shù)不勝數(shù)。 此時(shí),,單性鈍頭螈就會將湖水中的精子袋塞進(jìn)自己的生殖器,,刺激自己體內(nèi)卵細(xì)胞的生成,完成相應(yīng)的繁殖,。 科學(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),,單性鈍頭螈將精子“偷竊”進(jìn)入自己體內(nèi)后,一種情況只是將精子作為一種刺激,,所繁殖生成的子代單性鈍頭螈當(dāng)中的遺傳物質(zhì)全部來自母體,,并沒有整合精子的遺傳物質(zhì),這就是實(shí)現(xiàn)了所謂的孤雌生殖,。 但是另一種情況就比較復(fù)雜了,,所繁殖子代當(dāng)中的遺傳物質(zhì)既有雌性鈍頭螈,又有精子當(dāng)中的遺傳物質(zhì),,這就意味著單性鈍頭螈實(shí)現(xiàn)了精子基因的截取和整合,,那么單性鈍頭螈是如何實(shí)現(xiàn)這一生物學(xué)上的壯舉的呢? 所有子代的遺傳物質(zhì)大多需要將母體和父體的遺傳物質(zhì)進(jìn)行重新的分類和整合,,這是一個相對復(fù)雜的過程,,一旦出現(xiàn)一點(diǎn)點(diǎn)小的整合失誤,就極有可能造成重大的身體殘缺或者疾病,,比如代謝類疾病和不孕癥,。 然而,單性鈍頭螈卻采用了某種方式解決了這個難題,,實(shí)現(xiàn)了遺傳物質(zhì)的控制,,保證了遺傳過程不出現(xiàn)差錯,。 科學(xué)家們經(jīng)過相關(guān)研究漸漸地揭開了這個遺傳物質(zhì)如何控制的謎底。這群只有雌性的單性鈍頭螈起源于240萬到390萬年前的一次大雜交,。根據(jù)測算單性鈍頭螈的線粒體DNA,,專家發(fā)現(xiàn)單性鈍頭螈和溪邊蠑螈是擁有同一個祖先,它們的共同祖先很大幾率為藍(lán)斑蠑螈,。 這次大雜交事件讓單性蠑螈擁有了孤雌生殖和自我克隆的能力,,這也就解釋了為什么單性鈍頭螈可以將其他蠑螈的基因片段進(jìn)行剪切,它們原本擁有共同的祖先,,在基因片段上還是存在一定的相似性,。 偷竊生殖的優(yōu)劣 單性鈍頭螈所獲得的這種“偷竊生殖”的特性讓它們對于繁殖的要求越來越低,這也就加快它們的繁殖速度,,這讓它們的種群速度在短時(shí)間內(nèi)迅速擴(kuò)大,,專家表示單性鈍頭螈的生殖速度是普通蠑螈的二到三倍。 由此可見,,這種獨(dú)創(chuàng)的繁殖方式也是單性鈍頭螈對于大自然的適應(yīng),,它不僅提高了單性鈍頭螈的繁殖速度,更讓其有了更多的選擇性,。在當(dāng)某個蠑螈種群或者基因出現(xiàn)衰退時(shí),,單性鈍頭螈也會選擇一個更加優(yōu)質(zhì)的基因進(jìn)行“偷竊”,它會永遠(yuǎn)保證自己 擁有充足且高質(zhì)量的精子,。 可以說,,大自然的游戲法則是讓單性鈍頭螈琢磨透了。偷竊生殖一方面讓單性鈍頭螈不需要在雄性上消耗任何資源,,另一方面還可以通過選擇性地竊取其他蠑螈優(yōu)質(zhì)基因,,來提高自己物種的基因多樣性,促進(jìn)自己的進(jìn)化,。然而,,河有兩岸,事有兩面,。 偷竊生殖也讓單性鈍頭螈的死亡率更高,,許多單性鈍頭螈并無法活到成年。這還是單性鈍頭螈在截取基因時(shí)所出現(xiàn)的疏漏造成的,,這樣的生殖方式讓遺傳物質(zhì)的遺傳過程更加具有不可控性,,容易出現(xiàn)更多的致病基因。 其實(shí),,像單性鈍頭螈這種偷竊生殖的“古怪”生殖方式還有很多,。比如在美國的一家動物園就發(fā)生了雌性鯊魚自我繁殖的事情。這家動物園人工飼養(yǎng)了三只雌性雙髻鯊,,突然有一天飼養(yǎng)人員發(fā)現(xiàn)有一只雙髻鯊竟然繁殖出了小雙髻鯊,。 飼養(yǎng)員在吃驚的同時(shí)馬上將這個問題上報(bào)給專家,,專家經(jīng)過研究驚奇地發(fā)現(xiàn)了小雙髻鯊的基因竟然和一條雌性雙髻鯊一模一樣,那么這就相當(dāng)于雌性雙髻鯊在自然條件下自我完成了“克隆”,,這讓科學(xué)家自己都不敢相信這個結(jié)論,。但是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)告知他們,雙髻鯊確實(shí)是因?yàn)樵谑艿江h(huán)境因素的影響自動分裂形成了一個胚胎,,相當(dāng)于完成了一個自我繁殖,。 其實(shí),無論是雙髻鯊還是單性鈍頭螈,,它們所進(jìn)行的“令人匪夷所思”的繁殖方式不過是對于大自然的適應(yīng),,這也是它們在數(shù)億年的進(jìn)化過程中適應(yīng)環(huán)境的具體表現(xiàn),這些繁殖方式讓他們能夠以最低的成本進(jìn)行繁殖生育,,確保自己的種群能夠經(jīng)受住大自然的考驗(yàn),。由此可見,進(jìn)化的最終目的就是為了適應(yīng)自然,,并且將自己更好地融入自然,。 |
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