前陣子在短視頻平臺(tái)刷到一個(gè)有趣的視頻,一位網(wǎng)友分享了一只長(zhǎng)得像葉子一樣的寵物昆蟲,,他在視頻中聲稱這只昆蟲自己從小養(yǎng)到大,,沒有與其它同類接觸,結(jié)果僅憑一只就生出了許多后代,。 △ 一種葉? 竹節(jié)蟲目又被稱為?目,,它們以頂級(jí)擬態(tài)而聞名,但很少有人知道,,這個(gè)類群還有一項(xiàng)獨(dú)特的技能,,它們是少數(shù)能夠自行選擇有性繁殖或無性繁殖的物種之一。 換句話說,,它們可以與伴侶一起繁殖,,也可以僅憑自己獨(dú)立繁殖,那個(gè)視頻博主的寵物昆蟲應(yīng)該就是雌性,,并完成了無性生殖,。 這種同時(shí)擁有兩種生殖方式的情況被稱為兼性生殖,那么有趣的問題是它為什么會(huì)存在,,而人類為什么不能做到呢,? △ 有性生殖過程 有性生殖和無性生殖有什么區(qū)別?在有性生殖中,后代由兩個(gè)親本——父母產(chǎn)生,,通常雄性的精子與雌性的卵子結(jié)合,,發(fā)育成一個(gè)新的個(gè)體。 幾乎所有動(dòng)物都會(huì)進(jìn)行有性繁殖,,許多植物和真菌物種也是如此,。不過并不是所有生物都進(jìn)行有性繁殖,無性繁殖在細(xì)菌等單細(xì)胞生物中很常見,。 無性繁殖的主要區(qū)別在于,,后代僅由一個(gè)親本產(chǎn)生。對(duì)于細(xì)菌來說,,這僅僅涉及一個(gè)細(xì)胞分裂成兩半,,最終形成兩個(gè)新細(xì)胞。 這些動(dòng)物的卵子無需受精即可發(fā)育成新個(gè)體,,這個(gè)過程被稱為孤雌生殖,。 不過,一些物種的雌性也有孤雌生殖的能力,,比如科莫多巨蜥,,一些種類的鱷魚,我們經(jīng)??梢钥吹絼?dòng)物園里的這些動(dòng)物一只被隔離的雌性產(chǎn)下蛋,,并孵化出后代。 這些動(dòng)物的種群中是有雄性的,,我們說的兼性生殖正是發(fā)生在這些動(dòng)物中,。 優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)有性生殖和無性生殖都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 在有性生殖中,,后代一半的基因來自母親,,一半來自父親,從而形成獨(dú)特的基因組合,。 這意味著每個(gè)個(gè)體都是不同的,,或者說這會(huì)讓一些個(gè)體擁有一些特征,當(dāng)物種面臨新的威脅或環(huán)境變化時(shí),,這些特征可能會(huì)變得有利,,從而讓種群延續(xù)。 無性繁殖的后代則由一個(gè)親本形成,,因此后代本質(zhì)上是其親本的克隆體,,它們都具有完全相同的特征,這意味著無性繁殖種群更容易被新的威脅一鍋端,,抗風(fēng)險(xiǎn)能力非常差,。 然而,,尋找和發(fā)現(xiàn)配偶是一件需要耗費(fèi)大量時(shí)間和精力的事情,這會(huì)讓繁育后代變得更低效,,因此無性生殖的優(yōu)點(diǎn)就是能夠更快產(chǎn)生后代并快速占領(lǐng)利基市場(chǎng),。 兩全其美的最優(yōu)解?兼性生殖通常被譽(yù)為兩全其美,,這是動(dòng)物生殖的最優(yōu)解,,物種可以同時(shí)享受有性生殖和無性生殖的優(yōu)勢(shì),而不受任何一種模式的限制,。 △ 水螅 除了我們前面提到的科莫多巨蜥和鱷魚之外,,我們?cè)谧匀唤缰羞€可以找到一些兼性生殖的動(dòng)物,還包括海星,、水蚤,、錘頭鯊,以及我之前介紹過的水螅,。 △ 水螅的出芽生殖 還是以我們的水螅為例,,它們正常情況下就是出芽來復(fù)制自己,以此來快速增加種群數(shù)量充斥水域,,但是當(dāng)進(jìn)入秋冬季節(jié),,水溫變得低,食物變少之時(shí),,它們就會(huì)轉(zhuǎn)而進(jìn)行有性生殖提高自己的生存能力,。 水螅算是把兼性生殖玩得明明白白,完全利用了有性生殖和無性生殖優(yōu)勢(shì),。 您可能好奇,,既然兼性生殖這么好,為什么只有少數(shù)動(dòng)物能夠做到這點(diǎn)呢,? 為什么其它動(dòng)物做不到呢?盡管兼性生殖具有明顯的優(yōu)勢(shì),,但動(dòng)物界確實(shí)基本只進(jìn)行一種生殖方式,,要么有性生殖,要么無性生殖,。 一種解釋認(rèn)為,,許多動(dòng)物通常不需要兩種選擇的好處,,它們生存的環(huán)境在足夠長(zhǎng)的時(shí)間周期內(nèi),環(huán)境變化程度只要一種生存方式就能很好地生存,。 如果現(xiàn)行條件導(dǎo)致一種生殖方式在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)受到青睞,那么兼性物種可能會(huì)逐漸失去促成另一種生殖方式的特征,。 總得來說,,大部分物種通常會(huì)長(zhǎng)期依賴于一種繁殖類型,,然后隨著時(shí)間推移,種群逐漸丟失另外一種生殖方式的能力,。 最后: 有些讀者可能好奇,,為什么人類沒有兼性生殖的能力? 哺乳動(dòng)物并沒有發(fā)現(xiàn)無性生殖的案例,,或者說已知沒有兼性生殖的哺乳動(dòng)物,,這可能和過去哺乳動(dòng)物在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),生活在一個(gè)相對(duì)不穩(wěn)定的環(huán)境中有關(guān)系,,我們的祖先需要有性生殖來提升種群抗風(fēng)險(xiǎn)的能力,。 另外,哺乳動(dòng)物的恢復(fù)能力也很弱——這是我們這個(gè)類群表現(xiàn)出顯著衰老的原因之一,,此前的一項(xiàng)研究也給出了相同的解釋:我們的祖先生活在恐龍陰影下,,讓它們拋棄了許多能夠保持長(zhǎng)壽的基因,因?yàn)槟切┗驅(qū)τ诋?dāng)時(shí)的哺乳動(dòng)物來說沒有任何意義,。(這是我當(dāng)時(shí)相關(guān)研究發(fā)表時(shí)寫的文章:我們活不到 200 歲的原因找到了?新研究指出:這個(gè)鍋必須恐龍背)
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