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哪些動物可以發生性别轉換

生活 更新时间:2024-07-20 17:16:48

人類分男女,動物有公母,就連植物也分雌雄。凡是進行有性生殖的動物都有性别之分,那麼,動物的性别是怎樣決定的呢?

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我們在中學生物課就學過,人類的性别是由XY型染色體決定的。但其實,在物種如此繁多的動物世界,不同的動物,性别決定方式有所不同。除了我們所熟悉的染色體性别決定系統,還有環境決定型,年齡決定型,有的動物性别可切換,還有的動物性别由王來決定 。雌雄同體,變性,這些在人類看來奇葩的性征,對有些動物來說隻不過是常規操作。我們這就來聊聊這些神奇的性别決定方式。

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染色體性别決定系統

人類在發現性染色體後,就自然而然地将性别與性染色體聯系在一起,逐步形成了性染色體決定性别的學說。當然,這不是隻有XY型。

XY型性别決定

對于大多數哺乳動物(包括人類在内)而言,性别是由遺傳基因決定的。它們都擁有一對性染色體,一條來自母親(XX),另一條來自父親(XY)。染色體XX配對, 就會生出女兒,而一條X與一條Y染色體相遇,就會生出兒子。

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也就是說,這類生物的性别在精子和卵子結合的過程中就被确定了下來了,完全取決于受精過程中結合的染色體類型。由于女性的卵母細胞隻傳遞X染色體,而男性的精子傳遞X或Y染色體其一,所以性别由父親所決定。

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ZW型性别決定

然而,染色體性别決定系統,其實并非隻有XY型這麼簡單。鳥類就具有不同的性别遺傳決定系統——ZW 型決定系統,其性别并不是由雄性所決定,而是由雌性卵子中所攜帶的性染色體是Z,還是W決定。如果結合後擁有兩條Z 染色體,就是雄性(ZZ),隻有一條 Z 染色體,則是雌性(ZW)。

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染色體數目決定型

還有一些動物的性别與性染色體本身無關,而是由染色體組數決定的,這類被稱為胚胎倍型決定系統,比如蜜蜂、螞蟻等高度群居昆蟲。

在螞蟻的族群裡,負責産卵的蟻後有一項絕招,那就是“選擇性受精”,這也是這個系統的奇妙之處。蟻後與雄蟻交配完後,可以在體内儲存精子,而雄蟻交配完成後就會死去。如果蟻後拿精子給卵子受精,那這個卵出生的就是雌蟻,具有兩組完整染色體的就為雌性;但如果沒給卵受精,就隻有一組染色體,卵也能孵化,出來的就是一隻雄蟻。由此看來,雄蟻都是沒有父親的。蜜蜂同理。

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環境性别決定系統

對于一些爬行動物來說,它們的性别并不是由基因決定,而是由環境因素決定的。比如大部分龜類和鳄魚的性别,都是在受精後确定的,它們的性别取決于孵化過程中關鍵時刻的溫度。溫度的變化會影響這類生物的性激素含量。

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以鳄魚卵為例,當環境溫度小于30℃時,孵出的小鳄魚都為雌性;當溫度高于34℃時,出生的個體則全都為雄性;而溫度處于這之間時,則雌雄參半,随緣選擇。簡單來說,就是“冷女熱男”。而龜類正好與之相反,屬于是“冷男熱女”,臨界溫度分别是28℃,30.3℃。

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從生物進化角度來看,環境性别決定型的動物,同一窩中幾乎都是同一種性别,這能夠有效避免近親繁殖。但是,随着全球變暖,導緻這類動物的性别比例嚴重失衡,近年來,出生的海龜幾乎都是雌性的,而很多雌性沒有伴侶,可能孤獨終老,而更嚴重的,可能導緻整個種族的滅亡。

性别轉換

以上這些動物,還都有雌雄之分。而有另一些物種,屬于"雌雄同體"。在雌雄同體的物種中,還有一種更加特殊的情況,叫做“順序性雌雄同體”。這些動物能夠在一定條件下,轉換自己的性别,常見于魚類中。

善變的黃鳝,就是典型的順序雌雄同體,它們從胚胎到性成熟是雌性,具有卵巢,等産卵後,卵巢就會退化,性腺就開始慢慢轉化為精巢,性别轉換為雄黃鳝。

再比如《海底總動員》電影中可愛的小醜魚,成年後也可以轉性。小醜魚一開始都是雄性的。在一個小醜魚的族群中,一般有一個雌性媽媽,一個雄性爸爸和一群雄性孩子。如果這個雌性媽媽意外死亡,雄性爸爸會轉變成雌性,而剩下來的魚中最大最具優勢的雄魚就會發育成熟成為雄性爸爸,與雌性媽媽完成繁衍任務。是不是毀三觀了?這種行為看起來很奇葩,不過在動物界,這也是基本操作,就是為了生存而已。

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此外,自然界中還有些動物通過奇奇怪怪的方式變性。

比如,海洋蠕蟲後螠,它在幼蟲期是無雌雄之分的。如果幼蟲在發育時落在海底獨立生活,就會發育成雌蟲。如果幼蟲遊落在雌蟲的吻部上,就會發育成雄性。

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青蛙的性别發育主要受遺傳因素的影響,但環境因素也起到一些作用。研究發現,人類産生的一些污染物,比如殺蟲劑、除草劑,會導緻青蛙“由男變女”。

其實有性生殖的物種最初并沒有性别的劃分,但僅靠母體複制自身的基因進行遺傳的話,後代的遺傳基因太穩定,環境适應力較差,容易就被大自然淘汰而滅絕。出現性别之分是自然選擇的結果,有性繁殖通過個體間的基因結合,帶來了基因的多樣性,讓有性生殖的生物能夠更有效地适應環境,長期生存繁衍下去!

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