为什么有些雌性动物不用交配也能生育？它们的后代有雌雄之分吗？

原创 怪罗科普 

2018年，在哥斯达黎加共和国的一个动物园中，一只独自生活了16年的雌性鳄鱼突然生产了16枚卵，未交配的鳄鱼通常不会产卵，而更有意思的是16枚卵中有7枚似乎还是可以孵化的。

这件事情引起了专家的注意，他们将那7枚有机会孵化的卵进行了人工孵化，最后得到一个完全成形的鳄鱼后代，不过这条唯一孵化的鳄鱼最后也没有存活下来。

这条“未婚先孕”的鳄鱼叫做 Coquita，后面经过DNA对比，孵化的那条鳄鱼的基因与 Coquita的匹配度达到99.9%，这可以确定这条鳄鱼确实在没有雄性基因参与的情况下完成了生育。

这种雌性自己就能够生育的情况被称为孤雌生殖，在动物界孤雌生殖还是挺普遍的，但通常都是无脊椎动物，脊椎动物比较罕见，而鳄鱼则是第一次确定它们也存在孤雌生殖的能力，相关研究直到今年6月份才研究发表在《生物学快报》杂志上。

研究人员还给出了一个比较有趣的推测，他们认为翼龙和恐龙或许也存在孤雌生殖的能力，并以此调侃电影《侏罗纪公园》的相关设定（只培育雌性恐龙来抑制恐龙发展）。

图源：微博@RAX博士

之所以会这么认为，是因为从鳄鱼到恐龙，再到鸟类，其实都属于一个被称为主龙类的古老谱系，而到目前为止，已确定存在孤雌生殖的80多种脊椎动物中，鸟类也是名单中的常客。

主龙类是整个蜥形纲中演化程度最高的群体，但现在只剩下鳄鱼和鸟了，其中鳄鱼是最古老的主龙类，而鸟类是最年轻的，恐龙正好是中间形态。

当首尾都有孤雌生殖案例的时候，有理由相信恐龙也存在孤雌生殖的能力，或许这就是主龙类的古老特征。

但是，很多人可能会好奇，这些有性生殖的动物是如何完成孤雌生殖的，孤雌生殖的意义又是什么，它们会产生雄性后代吗？

其实孤雌生殖比我们想象得要有趣许多，也复杂许多。

孤雌生殖的动物会产生雄性后代吗？

我们知道，有性生殖涉及两种成分：卵细胞和精细胞。每个生殖细胞，都提供了创造生物体所需的一半遗传信息。

但在孤雌生殖中，这些动物找到了一种独特的方式来填补通常由精细胞提供的基因。

有些进行孤雌生殖的动物，其雌性的卵巢同样也会进行减数分裂，但是他们产生卵细胞的同时还会产生一种“副产品”——称为极体的较小细胞。

孤雌生殖和有性生殖

在其中一种孤雌生殖的方式——称为自体混合的孤雌生殖中，动物可以将极体与卵融合以产生后代。

孤雌生殖的另外一种常见方式被称为无融合生殖，这种模式下，生殖细胞不会进行减数分裂，而是直接进行有丝分裂，并逐渐分化成其他细胞。

很明显，无融合的情况只是在复制自己，它是相对“低端”的孤雌生殖方式，它的后代不会出现雄性，不过这种方式在植物中比较常见，动物则更喜欢使用第一种方式（自体混合）。

对于自体混合来说，它其实并不是完全的复制，减数分裂的过程让它的基因会出现相应的偏差，同时后代的性别也变得更加有趣。

这种孤雌生殖方式产生的后代性别取决于物种的性别决定系统，对于XY性别决定系统的动物来说，孤雌生殖产生的后代只有XX，所以通常也不会出现雄性。

但在极少数情况下，比如蚜虫等动物可以产生具有生育能力的雄性后代，除了缺乏第二条X染色体外，这些后代在基因上与母亲相同，由于它们只能产生含有 X染色体的精细胞，因此它们的所有后代都将是雌性。

众所周知，性别决定系统不是只有XY，还有ZW——比如鸟类就喜欢用这种系统，而鸟类可能天生具有孤雌生殖的能力（许多被发现的孤雌生殖案例就是鸟类）。

ZW的系统和XY正好相反，其雌性拥有两条不同的性染色体（ZW），所以在孤雌生殖的时候它有能力创造三种不同的后代，分别是雌性ZW和雄性ZZ，以及另外一种奇怪的WW——这种情况通常无法存活，但是在一种蟒蛇除外，其WW后代表现有雌性。

为什么动物会进行孤雌生殖？

总得来说，孤雌生殖并不是只会得到雌性，至于这种生殖方式对于动物来说有何意义，其实很简单，它和所有类型无性生殖的优势是一样的——可以大大降低生殖成本，这样在适合的环境下可以迅速爆发。

但是，无性生殖也有它的缺点，那就是子代完全继承了亲代的基因，这让他们无法适应和扩张到更多新环境。

蜜蜂的孤雌生殖有别于脊椎动物

你会发现，大部分（几乎所有）能够进行无性生殖的动物，它们的体型都比较小，这些动物的生存相对来说会更加困难，自然没法为繁殖投入更多资源，不去寻找伴侣就能繁殖是不错的选择。

脊椎动物有着绝对的生存优势，这是脊椎动物不常使用无性生殖的原因所在，脊椎动物更喜欢那种高投资的有性生殖。

除了可以摒除无性生殖的缺点外，有性生殖其实也有着动物难以拒绝的回报或者优点，它可以让后代出现更多的遗传变异，从而适应更多新环境，同时还可以隐藏掉种群中的一些致密疾病，这些都是适合种群发展的优势，或者说对基因传递有利。

所以，即便像主龙类这种古老的谱系可能依然保留了孤雌生殖的能力，但他们也几乎不用，只有逼不得已时才会使用，那就是在环境恶劣，无法为生殖投入太多时，它们通过孤雌生殖来传递基因。

也正因为如此，大部分孤雌生殖的脊椎动物都是生存在沙漠和岛屿的物种，生存本身不易，这是它们为了繁殖或者说传递基因最后的努力。

其实圈养的环境也是因为难以支付生殖成本了，它们完全找不到伴侣，所以前文提到的那条鳄鱼激发出原始潜能。

女儿国并不存在？

很多人可能还会好奇，人类或者哺乳动物是否有这样的能力，由于我们是XY性别决定系统，如果我们拥有这样的能力的话，这意味着“女儿国”是可能的。

但事实是，所有哺乳动物都无法在自然情况下完成孤雌生殖，因为哺乳动物的繁殖依赖于一种称为基因组印记的过程，只有出现一些特定的来自父亲的基因时，某些关键基因才会激活。

如果只有单亲，无论雌雄，它都无法激活所有关键基因，从而不可能产生可存活的后代。

不过，现在已经有几种哺乳动物通过实验诱导完成了孤雌生殖，如果女儿国存在的话，那必须要有高度发展的科技做支持。

原标题：《为什么有些雌性动物不用交配也能生育？它们的后代有雌雄之分吗？》

阅读原文