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10种动物令人震惊的交配

本文发表于2019-7-21188人浏览

10.孤雌生殖的蜥蜴

或许正是因为繁衍后代如此神奇,“处女生育”的故事才会层出不穷,流传至今。其中最出名的莫过于耶稣的降生,传说他的母亲——圣母玛丽亚怀孕时就是处女。

尽管处女生育在技术上可行,但人们还是很难相信这个事实。不过在自然界,生物体的孤雌生殖(处女生育的学名)十分普遍,锤头鲨(Hammerheadsharks)、科莫多巨蜥(komododragons)、摩尔蝾螈(molesalamanders)和其他种类的爬行动物、鱼类以及昆虫都可以不经交配,直接繁殖。

这一切的过程都始于“生殖细胞”。这种细胞可以一分二,然后二分四。我们把得到的这四个生殖细胞叫做“配子”,其中的三个将被弃置,剩下一个则包含创造新生命所需的一半染色体。在有性生殖中,一个雌配子和一个雄配子结合,就可以合成一套完整的染色体组。

但在孤雌生殖中,一个雌配子,或称为一颗卵子,即包含整套生物体所需的染色体,并能刺激自身生长,最终成为新的个体。

令人难以置信的是,不少昆虫能够从容游走于孤雌生殖和有性生殖之间,选择哪种繁殖方式完全取决于当时的环境(例如是否能找到异性交配)。此外,还有一些生物遵循所谓的“周期性孤雌生殖”规律,例如水蚤就是交替进行孤雌生殖和有性生殖的。

截至目前,自然界中尚未发现任何哺乳动物进行孤雌生殖的例子。但是通过温度控制和化学控制,已经成功实现人工诱导兔子以及其他小动物进行孤雌繁殖。但人类至今无缘于此。

9.雄雌变换的尼莫鱼

别把雌雄同体和孤雌生殖搞混了!这是两个完全不同的概念。孤雌生殖是指雌配子能独自完成所有生殖工作,而雌雄同体的奥妙则在于生物体同时拥有雄性生殖器官和雌性生殖器官,可以同时产生雌配子和雄配子。

有些物种的雌雄同体现象十分普遍,比如某些品种的花、蜗牛和鱼类。它们中有些生而为雄,却可在日后变为雌性;也有些生而为雌,却可在后天转为雄性。有些物种终其一生,都会同时具备双性特征。

还记得《海底总动员》("FindingNemo")里的尼莫和他的父亲吗?这部电影出个续集还是很有必要的,你都不知道小丑鱼(clownfish)的繁殖是多么的有趣!一般而言,小丑鱼喜爱成群结队穿梭于海葵之间,除了领头的一对成年雄性和雌性小丑鱼负责生育外,其余均为不能生育的年幼雄鱼。

但比如说,领队的雌鱼去世了,那么领队的雄鱼就会变性,成为领队的雌性,同时,这群年幼的雄鱼里最强壮的那条就会迅速成长、成熟,成为领队雄性,担当生育大任。皮克斯(动画公司)!快放大招把!我们都等不及想看续集里尼莫的父亲突然变成母亲了,那一定是个大卖点!

8.偷盗卵子的雄蛙

窃卵是一种繁殖策略,但乍一听还以为是青蛙蒙上运动眼罩,痛饮朗姆酒后手拿刺刀变身江洋大盗去偷盗卵子。

事实上并非如此。这确实与蛙类有关,但它们一种是生活在比利牛斯山(Pyrenees)脉而非巴巴多斯(Barbados)山脉,且皮肤裸露的蛙类。他们“衣不蔽体”这一特点至关重要——因为在高高的比利牛斯山上,长夜如此寒凉,这些本喜好在夜幕笼罩下“造人”的蛙类,不得不将此事安排在陽光灿烂的午后。

多亏了此地得天独厚的地理条件,研究者们才能密切观察这一蛙类的受精过程,从而发现了这与他们平日里早已司空见惯的体外受精方式并不相同。

体外受精是鱼类和两栖动物首选的繁殖方式。雌性动物在水中产下一“窝”卵,接着雄性动物再将精子排在卵子上。青蛙们想要确保此过程不被延误,因此当雌蛙准备产卵时,就会让雄蛙爬到她的背上,给她一个大大的熊抱。雌蛙排完卵后雄蛙立刻使其受精。然而,这样的受精率可能只有1%左右。

在高高的比利牛斯山上的池塘里,青蛙们的浪漫情事却有所不同。这里雄蛙的数目远超过雌蛙,所以经常找不到配偶,这就迫使雄蛙海盗团伙不得不到处寻找新产下的卵。一旦找到卵堆,他们就会竭尽全力给其中的未受精卵受精。研究者们曾发现一个卵堆中的受精卵竟有4个父亲!

7.“勾引”蜜蜂的蜂兰花

大多数花儿和帮助它们繁殖的传粉者之间都保持着互帮互助的关系。例如蜜蜂、蝴蝶、蜂鸟等动物,都会在为花儿传粉的同时吮吸一口甜美的花蜜作为回报。此后,受粉的花朵就能逐渐结出种子,这些种子最终又能长成新植株。

这种繁殖方式虽说不上无聊透顶,但某些品种的兰花却嫌弃它过于老套。传粉者们在临近的花朵间不停地忙碌着,但兰花们却担心近亲交配的发生。尽管我们知道他们并不会真的为此担心,但生物进化已然催生了更为新颖(实际上超级怪异)的自我繁殖方式,以适应这些生物的需求。

在地中海(Mediterranean)沿岸的山区,有一种植物叫蜂兰花(Ophrysapifera),而人们更喜欢叫它蜜蜂花。在视觉陷阱的效应下,这种花看起来真的很像把头埋入蓝色花瓣中,只留背部在外的雌蜂。此外,蜂兰花还能释放与雌蜂类似的气味,甚至还长有绒毛,使其看起来毛茸茸的,更加深了这种感官错觉。这种骗术如此完美,甚至使它那外观上的缺陷都转变成了优点。

被蜂兰花的幻术吸引而来的雄蜂争先恐后地与花朵交配,预先带有特殊粘性的花粉便会粘在雄蜂背上。但是按照原计划,骗术只能维持这么久。雄峰在为了满足性欲对蜂兰花实施了残暴的摧残后,才意识到自己上当了,于是带着失落,步履蹒跚地离开。雄蜂会飞行很长的一段距离来“疗伤”,直到下次掉入陷阱。对始作俑者蜂兰花来说,如果一切顺利,雄蜂负载的花粉就能不知不觉地落在另一朵花上。

于蜂兰花而言,雄峰的失落正中下怀,因为雄蜂在冷静的过程中飞得越远,就越能防止蜂兰花的近亲交配。当然,想想看那开在窗台上千姿百态的兰科植物,全世界有那么多种类的兰花,蜜蜂并不是唯一一种被它们的魔法吸引的动物。

6.七种性别的四膜虫

下次你在湖边乘凉时,请尽量忘记以下事实——n多毛茸茸的单细胞微生物正在你周围进行一些非常奇异的繁殖活动。事实上,多数情况下四膜虫(Tetrahymena)是一种非常纯洁的生物,它们采用贞洁的孤雌生殖方式在其生存的淡水中产下自己的后代。

但是孤雌生殖不能产生遗传变异,而遗传变异有助于生物体适应环境变化。因此,当周边环境变得不适宜生存时,四膜虫会启动一直休眠的性欲,以帮助自己存活。那时,事情就变得非常有趣了。

如果你觉得研究性别政治已经非常复杂了,那就想想吧,这个小小的微生物竟然有不少于7种的性别!富有想象力的科学家们将这7种性别称为类型1至类型7。两个个性别都为类型1的四膜虫无法交配,但是别担心,它可以与另外6种性别中任一种交配。

新形成的四膜虫携带了父代全部的基因,因而它们也能转变为7种性别中的任一种。然后,经过随机选择,它们的DNA组将被修剪,最终只保留一种性别。对极其微小的微生物而言,这真真是一件相当复杂的事。

5.雄性生育的海马

很多人已经大条地忘记了施瓦辛格和德维托(Schwarzenegger/DeVito)主演的电影《威龙二世》(“Junior”)中的故事情节。本着科普的目的,本文不怕死地提醒你这部电影讲述的是未来的加利福尼亚州(California)州长怀孕的故事(译者注:电影的主演施瓦辛格后来当选了加利福尼亚州州长)。男性怀孕?很好玩吧,接下来的内容更有趣。

男性怀孕显然是一个脑洞大开的念头,但要是把这部喜剧片给海马看,他们最多无谓地耸耸肩。倒不是因为这部电影在烂番茄影评网(RottenTomatoes)的好评率只有32%,而是因为在海马界,雄性妊娠真的没什么可奇怪的。

当海马们春心萌动想要繁衍后代时,雄海马和雌海马就会共舞一曲精致、悠长又美妙的求爱舞,他们的尾巴缠绕在一起,成双结对游来游去。待他们的舞步完全同步后,雌海马便会将两千个卵细胞滑入雄海马妊娠专用的育儿袋中。

雄海马给这些卵细胞受精,并一直将受精卵放在体内用于孵化小海马的育儿袋中。他会悉心照料这些受精卵,尽力满足它们不同成长阶段的需求。当小海马们做好独自面对世界的准备时时,雄海马就会收缩育儿袋的肌肉,“生”出它们。

与此同时,雌海马一直在为下次排卵做准备。又到了探戈时间!雄海马竟然可以上午“生”孩子,晚上就再次怀孕。

4.鸠占鹊巢的藤壶

现在让我们来看看寄生虫们可怕的繁衍方式。说到寄生虫,它们繁衍方式往往十分怪异,令人毛骨悚然还印象深刻。要从中挑选出更有特色的,还真的不容易。但是,一种不起眼的根头目甲壳动物藤壶(Rhizocephalans),为了繁衍加不择手段,因而值得我们的关注。

根头目甲壳动物藤壶(Rhizocephalans),简称藤壶(rhizo),与我们常见的藤壶在外观上并不相同。它们的幼虫在海面漂浮着,伺机遇到路过的螃蟹。大海茫茫,机会渺茫,但藤壶数量巨多,总有一些幼虫能找到它们的目标。

藤壶一旦发现蟹群,就会立刻黏附在螃蟹身上,伸出像注射器的触手,把它的细胞注入螃蟹体内。藤壶细胞会聚集在螃蟹的窦道中,然后开始生根增长,到处扩散,最后在雌蟹的卵巢中探出头来,在螃蟹小小的腹部里产卵。

如果藤壶寄居的恰巧是雄蟹,它们就会把雄蟹的腹部扩宽到跟雌蟹差不多大,而藤壶为什么这样做,人们也还没搞清楚。那么藤壶到底是怎么让螃蟹把它们的卵当成是自己的卵呢?人们也尚未得知。接着,就像电影《傀儡人生》(BeingJohnMalkovich)中的情节一样,藤壶会操纵它的宿主去深水区孵卵,以躲避天敌捕食和减少食物竞争。

这听起来真让人毛骨悚然。但这和寄生黄蜂的繁殖方式相比,简直小巫见大巫。不信就接着往下看吧!

3.谋“巢”害命的寄生蜂

在美丽的哥斯达黎加(CostaRica),有一种叫寄生黄蜂(Hymenoepimecisargyraphaga)的寄生虫,当它想要繁殖时,雌蜂就会穷追不舍直至抓获一只蜘蛛,这种倒霉的蜘蛛有一个动听的名字叫Pleesiometaargyra。寄生蜂随后会用它的刺麻痹蜘蛛10到15分钟,在这蜘蛛失去知觉的这段时间里,寄生蜂会产下一颗卵,再轻轻地把它粘附在蜘蛛腹部然后离开。

蜘蛛恢复知觉后,就像什么都没发生过一样。或许它真的什么都不记得了,也或许它根本就不想记得。黄蜂的卵就一直这样静静地孵化着。一两个星期后,这种平静被打破,蜘蛛的处境急转直下。寄生黄蜂的幼虫孵化出来后,就用刺刺穿蜘蛛的胃,并从中取食。

更丧心病狂的是,黄蜂幼虫在杀死蜘蛛前会将其榨取得一丝不剩。它向蜘蛛注射一种神经活性物质,诱惑其给它织一张形状完全不同于平时的新网。织完网后,黄蜂幼虫就会杀死蜘蛛并将它吃掉。接着把新织的网缠绕成一个茧,将自己包裹其中。

不到两周的时间,黄蜂幼虫便可发育成熟,破茧而出。接着又准备重复这一惊悚的繁殖之路。

大千世界无奇不有吧!

2.断肢再生的海星

如果海星像海马一样,也是童话里才出现的生物,那么棘冠星鱼(crown-of-thorns,海星的一种,有毒)这种有毒的无脊椎动物,也只会出现在暗黑系的老旧格林童话版本中。

棘冠星鱼(称作“海洋之星”更为贴切)会吞食珊瑚礁。且由于过度捕捞它们的天敌等人类活动,导致这种海星时不时出现爆炸性增长,而珊瑚礁却因此遭受灭顶之灾。这不仅意味着许多依附珊瑚礁生活的生物将失去栖息地,对当地旅游业无疑也是沉重的打击。

为了解决这一难题,人们尝试做出各种努力,意图消灭过量的海星。比如说在大堡礁(GreatBarrierReef),潜水员们把这些无脊椎动物砍成了一小片一小片的,希望这样可以杀死它们。然而事与愿违,这种海星的数量根本没有减少,因为它们有着可怕的再生能力。

它们不仅能使断肢重生,在合适的条件下,断肢甚至能再生成一个完整的全新的个体!因为它们的细胞具有高度全能性,就像我们人类生命形成之初的胚胎细胞一样,这意味着他们具有再生成新个体的能力。

如今,我们若能掌控这种再生能力,那不仅能再生出身体受损的部位,甚至还能创造出一群全新的个体。谁不希望有三头六臂呢?然而,断掉的手臂就能长成一个崭新的自己,确实非常诡异!

1.调控性别的海金沙

青少年已经具有生育能力了,父母们为了避免孩子们偷食禁果带来不良后果,总会想尽一切办法干涉孩子们的性生活。从青少年的角度来讲,也许你会觉得有一群不断干涉自己生活的长辈简直是世界上最闹心的事儿。在你哀叹不已,朝你那唠唠叨叨的老妈翻白眼之前,想想悲剧的海金沙(Japaneseclimbingfern,一种蕨类植物),你就会暗自庆幸了。

完全成熟的蕨类植物被称作配子体,它们可以是雌性,也可以是雄性,甚至当周围环境没有配偶完成繁殖时,它们也可以是雌雄同体。但自体受精毕竟是近亲交配的一种形式,所以自然是要竭力避免的。

因此,在海金沙幼苗成长的过程中,周围成熟的雌性植株会分泌一种名为赤霉素的化学物质,诱导这些幼秒生长成雄性植株。成熟的海金沙就通过这种方式调控性别平衡,维持群落内部合理的基因多样性。

近来,“群落”、“社区”成为一个流行词,用来象征21世纪的生活中,那些带来正能量且为人们所需要的东西——然而海金沙的繁衍方式或许正揭示了社群生活也有其局限性。