
最近,美国北卡罗来纳州的一家水族馆发生了一件奇怪的事情。生活在水族馆的黄貂鱼夏洛特神秘地怀孕了,预计将在未来两周内生下四只幼崽。
本来,动物生孩子没什么大惊小怪的,但这件事……奇怪的是,夏洛特已经8年没有见过异性了。她一直被单独“囚禁”在一个单独的水族馆里。和她在同一个房间里的只有5只小鲨鱼。
这让水族馆的工作人员非常困惑:“它是怎么怀孕的?是鲨鱼引起的吗?”
这件事被舆论发酵,很快这些鲨鱼就被许多媒体“指责”了。
为了平息这场闹剧,并找出夏洛特肚子里孩子的来源,水族馆进行了科学调查。
独自生活了8年的黄貂鱼怀孕了
黄貂鱼夏洛特被隔离在一个2200加仑的水族馆里,只有几只幼鲨。
据水族馆工作人员介绍,夏洛特至少有8年没有见过异性了,更不用说和异性一起生活在水族馆了。
去年9月,工作人员突然在夏洛特的背上发现了一块饼干大小的肿块。
会是肿瘤吗?为此,工作人员给夏洛特做了超声波检查,发现夏洛特真的怀孕了!
虽然很惊讶,但每个人都在猜测是谁让夏洛特怀孕的!
科学家们第一次推翻了“鲨鱼会犯错”的说法,因为夏洛特是一条黄貂鱼,它不可能与鲨鱼繁殖后代。
唯一的可能是夏洛特自己怀孕了,也就是我们常说的孤雌生殖。
夏洛特可能是人类第一次发现一种单性生殖的黄貂鱼。
实现生殖自由的孤雌生殖是如何产生后代的?
孤雌生殖在自然界是很常见的只存在于一些植物和较原始的动物中,如蚂蚁、蚜虫、蜜蜂等。
它也发生在脊椎动物中,但发生的概率非常小。
我们都知道,大多数动物的发育都是从受精卵开始的,受精卵是由卵子和精子结合产生的。孤雌生殖的特殊之处在于,它直接从卵子发育成胚胎,而不需要精子的帮助。因此,它也被称为孤雌生殖。
孤雌生殖有很多种类型。有些是自然发生的,被称为自然孤雌生殖。相反,它们被称为人工孤雌生殖。我国已经在人工干预下实现了小鼠孤雌生殖。
在自然界中相对罕见的被称为“兼性孤雌生殖”(兼性孤雌生殖)。这种方法意味着动物原本将雄性和雌性生殖细胞结合在一起来产生后代,但在某些情况下,特别是在没有雄性的情况下,有时雌性会放弃寻找雄性,通过自己的努力单独繁殖。
黄貂鱼夏洛特就是用这种方法。她孩子的所有基因都来自母亲。这是否意味着孩子的基因将与母亲的完全相同呢?
事实上,情况并非如此。孤雌生殖的基因组合完全依赖于“未受精胚胎组织”的融合方式。
从科学的观点来看,正常的个体细胞是二倍体,而卵子和精子是单倍体。只有两者结合才能形成正常的二倍体胚胎。
二倍体基因的一半变成单倍体是通过减数分裂实现的(参见下图的过程)。经过两次减数分裂,形成3个极体和1个卵细胞。
在正常情况下,极体会被吸收,最终只有卵子和精子会重新结合形成受精卵。
然而,在孤雌生殖个体中,会发生极体-极体和极体-卵细胞不正确的融合,意外产生二倍体胚胎。
有些孤雌生殖的情况甚至更特殊。很可能没有进行第二次减数分裂。在第一次减数分裂后,形成一个极体和一个包含所有母体基因的“双集”。卵”,双套卵也可以直接发育成后代个体。
不同的融合方式意味着孤雌生殖会产生不同于母体基因的多种基因组合。最简单的例子是,如果母亲是杂合子,她的孤雌后代可能是纯合子。
只有在第二次减数分裂完成后,极体-卵细胞才会融合,原来分配给卵细胞和极体的基因才会重新组合。这种基因组合与卵原体相同,母亲的“完美身体”将形成。“克隆”是指基因与父母完全相同。
人类可以孤雌生殖吗?
在孤雌生殖中,女性可以在没有另一半努力的情况下获得生殖自由,所以有人开玩笑说这是男性终结的开始!
从过去的报道来看,脊椎动物的孤雌生殖似乎变得越来越普遍。它发生在蟒蛇、火鸡和加州秃鹰身上。2023年,还报道了鳄鱼孤雌生殖生下14只小鳄鱼的案例。这也是鳄鱼孤雌生殖的首例。
人类有可能孤雌生殖吗?
科学家认为,在自然情况下,人体内孤雌生殖的概率是“十亿分之一”!
在人体内,卵子完全有可能出现斑点同时在卵巢中发育成胚胎。这是在1955年发现的。
遗传学家Helen Spurwa认为卵子可以在没有受精的情况下自发形成胚胎。
但是这样一个胚胎的发育容易出现问题。它可以分裂产生一些皮肤和神经细胞,但不能产生像骨骼肌这样的细胞。由于“先天性发育障碍”,胚胎发育存在诸多问题,最终演变成不能顺利分娩、无法存活的“畸形”胚胎。有时也被称为畸胎瘤。
但也有惊喜。1955年,《新科学家》报道了一个人体内“孤雌生殖”的真实案例,主角是一个男孩。
在检查过程中,医生发现男孩体内的某些类型的细胞只含有母亲的基因而不含有父亲的基因,而其他细胞同时含有母亲和父亲的基因。
科学家推测,这是因为早期卵子在受精前就开始自我分裂,使卵子的单倍体基因加倍,形成二倍体,并在一段时间内继续生长发育。
只是在后来的发展中遇到了阻碍。为了顺利发育,卵子必须与精子结合,但这种结合并不是完全融合。未受精卵组织只与部分细胞和精子受精。
受精部分的细胞在后期阶段接管整个胚胎的生长和发育,使个体顺利出生。然而,男孩们仍然没有非生殖器疾病,如不对称的面部特征和学习困难。
严格来说,男孩不是真正意义上的孤雌生殖人类。
他的孤雌生殖不完全。o只有一部分细胞是通过孤雌生殖产生的,大多数是受精卵细胞和胚胎网卡的发展。因此,这个男孩可以只能称为人类部分孤雌生殖的情况,也可以用来描述嵌合体。
自此案以来,已有数十起类似的孤雌生殖病例报告,但这些病例尚未得到医学证实。
最后
一般来说,在自然条件下,人类发生孤雌生殖的可能性几乎为零。
这并不是说人类技术不能实现这一点(韩国科学家通过孤雌生殖制造了人类胚胎)。主要原因是孤雌生殖本质上不利于人类的发展。
因为这个基因太单一了,所以只有一套来自母亲的遗传基因。如果环境对它不利,最终的结果将是整个家庭的灭绝!
而有性生殖,接受两组不同的基因,有更多的可能性,有利于基因突变的传播。
不管这种突变是好是坏,遗传多样性的特点意味着当面对不利的环境时,总有一方能够适应环境,因此更具有优势!
主编:尚尚文Q











