在我們這個星球的表面上,生活着數百萬種生命形式,組成了生機盎然的生物界。它們不斷地和外界自然環境發生物質和能量的交換,進行新陳代謝活動。每時每刻,都有無數的生命死亡;同時也有無數新的生命誕生,生長和發育,成熟後繁衍後代。每個生命都要經曆從生到死的個體發育過程。
繁殖的意義是什麼
繁衍,可以說是每個物種得以發展的最重要方式,動物繁殖方式的多樣性反映了動物對生存環境的不同适應策略:依靠無性繁殖繁衍後代的動物多采取“機會主義"繁殖策略,包括出芽生殖、分裂生殖(二分裂、複分裂、細胞質分裂)、幼體生殖、多胚生殖、再生生 殖等;而依靠有性繁殖繁衍後代的動物或釆取"以量取勝”的卵生繁殖蜓采取“以質取勝"的卵胎生、胎生繁殖策略,主動适應環境。
有性生殖是指:由兩性生殖細胞即精子和卵細胞結合形成受精卵,由受精卵發育成新個體.無性生殖是指:不經過兩性生殖細胞結合,由母體直接發育成新個體.二者的根本區别在于是否有受精卵的形成.精子和卵細胞分别攜帶父本和母本的遺傳物質,所以有性生殖的後代具有雙親的遺傳特性,适應環境的能力較強。
這也是為什麼有性繁殖中的胎生動物會占據地球生态的優勢位置,胎生動物通過母體與胎兒之間共同形成的胎盤結構, 使胚胎能夠從母體獲得更多、更豐富的營養物質,從而 使胚胎發育擺脫對外界環境依賴,極大地提高了幼體 存活率,也使胚胎發育更充分。胎生動物産仔數雖然 比較少,但後代的存活率普遍較高。
當然,有性繁殖中也包括了卵生動物和卵胎生動物,除了人類以外,絕大多數的動物的交配時間往往很短暫,無論是食肉動物還是植食性動物,在這個時候往往都是最脆弱的時候,所以它們需要盡快完成種群繁衍,以防止被襲擊。
繁殖時間最短的生物是什麼
那麼在地球生物中,交配時間最短的生物是什麼?答案是鴨子,鴨子是鳥類生物中為數不多具有生殖器的,自然界中,隻有非洲鴕鳥、雁鴨類以及部分雞形目鳥類具有DD,絕大部分鳥類它們隻有洩殖腔。他們和母鳥交配的方式,就是對準雙方的洩殖腔進行繁衍,科學家稱之為“the cloacal kiss”。
鴨子的DD每年都會重新發育。随着日照時間的改變,繁殖季節到來時,鴨子的DD便開始生長。到了繁殖季節即将結束時,DD又開始慢慢萎縮。
通常情況下,雌鴨在繁殖期間會與青睐的雄鴨配對生活,但它們會受到一些不知趣雄鴨的騷擾。在這種競争下,雄性和雌性鴨子之間會陷入激烈的沖突,使二者最終都演化出非常奇特的生殖結構。
雌鴨發展出了螺旋形的生殖道(或輸卵管)形态,使雄鴨難以在受精部位和輸卵管的精子儲存部授精,從而獲得選擇權這樣的結果讓雄鴨無法接受,在《自私的基因》中,作者寫到,所有生物的意義都是為了讓基因這一結構不斷的延續下去。
雄鴨也是如此,所以為了延續自己的基因,雄性鴨子就發育出螺旋狀的丁丁,這也被稱為地球上最奇葩的丁丁。
而且為了快速留下自己的基因,所以鴨子進化出來了地球上最短的交配時間,那就是0.3秒。雄鴨隻需騎上雌性後背對準洩殖腔,就完成了繁殖行為。如果不快,在強迫狀态下,雌鴨的反抗将會導緻繁殖無法進行。
這種強迫行為,在鳥類中還是比較少被發現的。目前僅在鴨子和一些海鳥,如黑眉信天翁、細嘴鋸鹱等非雀形目鳥類和少數雀形目鳥類中出現。
但鴨子這個群體裡,強迫交配竟是那麼的頻繁。科學家估計,鴨子們的繁殖行為中有高達35%的比例都是雌性被強迫的。
不過過在動物界,這種行為是可以理解的,屬于一種适應性的策略,因為在生命的遊戲裡,隻有那些繁殖成功率最高的個體,才是最後的王者。
但是我們要知道一點,雌鴨在整個繁殖季中是占據了主導地位的,雖然雄鴨也進化出來了螺旋形的DD,但這是以逆時針方向旋轉的,而雌鴨為了抵抗強迫,它們的輸卵管則朝着順時針旋轉。
而且,在雌鳥生殖道靠近洩殖腔的地方,還有許多個的囊袋,這些囊袋,就像一個死胡同,容易造成雄鴨DD的迷路,一旦進入這個錯誤的通道,最終就是白忙活,由此,雌鴨掌握了繁殖的主動權。
這種兩性競争的結果就是,強迫是無意義的,即便強迫交配率高達35%,但經強迫而産生的後代,卻隻占了所有後代總數的3%。也就是說,隻有雌鴨中意的,才能完成繁衍任務,否則,即使霸王硬上弓也是無意義的。這就是大自然的神奇之處。
有性繁殖,是進化的核心之一在幾十億的歲月長河中,生命從單細胞生物進化到如今的有意識的高級生命結構,有性繁殖是生命得以進化的最重要原因。
基因突變具有不确定性,也就是說它有好有壞,完全是随機的。生命選擇有性繁殖,恰好雌雄雙發基因各取一半,這種50%的概率就好像一個骰子一樣,在篩掉不良的突變時,也讓生物進化的方向充滿了一絲随機性。
生命因此顯得如此不同。生命産生各種生命現象,在足夠長的時間裡留下遺留上億年的片羽痕迹。更重要的是,生命會繁殖、擴散,不斷産生後代,基因在其中流轉,綿延不絕。
參考論文:
Herrera, AM, Shuster, SG, Perriton, CL & Cohn, MJ Developmental Basis of Phallus Reduction during Bird Evolution.Curr. Biol. (2013).
Brennan, P., Clark, C., & Prum, R. Explosive eversion and functional morphology of the duck penis supports sexual conflict in waterfowl genitalia Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences .(2009).
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