偷了5种不同精子,却只生女儿,这是地球上独一无二的生娃技巧

作者: 七君

来源: 把科学带回家

发布日期: 2022-05-26 06:00:02

单性钝口螈是一种独特的两栖动物,它们通过偷取其他物种的精子进行生殖,代代只生女儿,这种生殖方式被称为盗癖生殖。单性钝口螈的生存依赖于其他有性生殖的钝口螈,它们的存在前提是有性生殖。

偷取其他物种的精子,将五个不同物种的染色体组合在自己的体内,却代代都是女儿。今天要讲的,就是具有地球上独一无二生殖方式的可爱小动物:单性钝口螈。单性钝口螈是在1934年被发现的,它们属于两栖动物蝾螈,而且是钝口螈属的。和其他钝口螈一样,它们来自北美,在五大湖地区的小池塘里很常见。单性钝口螈的长相很普通,也十分卡通。蝾螈普遍长得“幼齿”,单性钝口螈也不例外。

不过,貌似“年下”的单性钝口螈相当长寿,它们可以活到30多岁,每隔几年繁殖一次。这类钝口螈长久以来被认为是一种多物种的杂交混血儿。但是在对它们的基因进行研究后,研究者们才意识到这些家伙很不简单。实际上它们的性别就在提示异常了。这种钝口螈只有一个性别:雌性。虽然只能生女儿,但它们的繁殖并不是简单的克隆,或者说通常意义上的无性生殖。

其中一些单性钝口螈的基因组和母亲一摸一样,另一些则多出一份,甚至更多份染色体。也就是说,单性钝口螈中的一些是双倍体、一些是三倍体、四倍体,甚至五倍体,其中最常见的是三倍体。原来,这些雌性钝口螈在生育下一代时,有时就是简单的复制黏贴(克隆),有时则掺和了一些其他物种的染色体进去。那么,其他物种的染色体是怎么来的呢?在对它们的基因组进行分析后研究者们发现,这类钝口螈偷了至少5个不同物种蝾螈的精子。

而且偷偷取精这件事,单性钝口螈已经干了至少5百万年。目前全世界共发现了一百来种可以单性生殖的脊椎动物,但是能在克隆和“取精”之间随意切换的,它是独一份了。钝口螈改变了我们对繁殖的认知。为了描述这种独特的生殖方式,研究者们创造了盗癖生殖这个词汇。由于这种独特的繁殖方式,它们也被称为单性蝾螈。可是,单性钝口螈是如何“取精”的呢?这就要从钝口螈的“佛系”生殖习惯说起了。

钝口螈没有复杂的求偶仪式,雌雄结合的过程非常“随缘”。雄性钝口螈想要孩子的时候,就会把精子存放到一种像钱包一样的小夹子里,这种小钱包叫做精子荚。接着,雄性会把精子“钱包”丢在水塘附近的树枝和叶子上,任由过路的雌性过来捡。有趣的是,单性钝口螈和这些“正常”钝口螈住在同一个池塘里,它们也有蹭精子“钱包”的习惯,因为没有精子“钱包”的话,它们就无法产卵。

偷走其他物种的精子后,单性钝口螈就可以“生女育女”了。可是到目前为止,研究者们并不知道单性钝口螈是怎么把不同物种的染色体收编的。单性生殖的最大优点就是高效。只生雌性的话,就可以把生雄性的资源和能量节省下来,全部用于造后代,这样有利于种群的扩张。由于“清空”了雄性,在存在单性钝口螈的小池塘里,单性钝口螈的数量一般占有优势。

单性钝口螈之所以能摆脱纯无性生殖的劣势,就是因为它们能用其他物种的精子来给自己的DNA打个补丁。研究者们猜测,时不时拿别人的精子来“续”一下,就可以同时享有无性生殖的效率和有性生殖的安全。而因为这种独特的策略,单性钝口螈断肢重生的速度也是需要有性生殖的钝口螈的1.5倍。可是,单性钝口螈的生存之道必定有什么缺陷吧,不然大家都会采用这种方法了不是吗?确实如此。

单性钝口螈最大的生存劣势就是,它们必须“寄生”在其他物种的栖息地内才能存续。因为其他钝口螈若被清零,它们就无精可取,最终将会陷入和纯无性生殖一样的困境。换言之,单性钝口螈的存在前提就是有性生殖。此外,单性钝口螈胚胎的死亡率更高,而且它们超级“宅”,爬行速度和耐力都比有性生殖的差多了。不爱运动让它们很难走出目前的“舒适区”,也很难适应变化的环境。这可能就是它们只在五大湖地区出现的原因吧。

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