记者　于梅君
　　在《西游记》中的女儿国,当女子成年后,便会去饮用子母河中的水,不出几日便可喜得一女。在动物界,与“女儿国”故事中非常接近的一种生殖方式称为“孤雌生殖”。最近,美国弗吉尼亚理工大学的科学家,便记录了鳄鱼“孤雌生殖”案例。

独居16年母鳄鱼生下鳄鱼宝宝
　　在鸟类、蜥蜴和蛇中,科学家曾发现了“孤雌生殖”的案例,即在没有雄性基因贡献的情况下产下胎儿。
　　最近,弗吉尼亚理工大学的科学家,记录了全球首例鳄鱼“孤雌生殖”案例,这条鳄鱼在哥斯达黎加的一个动物园中独居了16年,其间未与雄性鳄鱼接触过。
　　这条18岁的雌性美洲鳄鱼在围栏中产下了14枚蛋,其中有7枚是可繁殖的。在孵化三个月后,有一枚蛋中是一个完全成形的死胎鳄鱼。
　　研究人员解剖了鳄鱼宝宝尸体,并对其进行了全基因组测序,结果惊奇地发现,它与母亲在基因上有99.9%以上是相同的。这也意味着,这个鳄鱼宝宝属于“孤雌生殖”。
　　在“孤雌生殖”中,雌性的卵细胞可以发育成胎儿,无需由雄性的精子细胞对其进行受精。
　　对于“孤雌生殖”现象,过去的研究猜测,可能是雌性动物在找不到雄性伴侣时,采取的一种生存策略,尤其在濒临灭绝的物种中更常见。美洲鳄的种群状态比较脆弱,存在野外灭绝风险。
　　但是,在这项研究中,科学家提出,这很可能是这些物种遥远的共同祖先所拥有的。他们表示,主龙类现存的两个主要分支——鸟类和鳄鱼中,都记录了“孤雌生殖”案例,这一发现,为鳄鱼和鸟类已灭绝的主龙类成员,特别是翼龙和恐龙可能的繁殖能力提供了新见解。

没“老公”也能生娃,动物界不鲜见
　　十多年前,美国内布拉斯加州一家水族馆里,发生一件轰动一时的事:一条已有3年多没接触雄性的母锤头鲨,竟然生下一个宝宝,而且经亲子鉴定证实,宝宝的确没有父亲。所以,这是动物的一次“孤雌生殖”事件。
　　“孤雌生殖”的特别之处在于,卵细胞没经过受精就能发育成个体,用大白话说就是,“生娃不用爹”。过去,这种生殖方式一般见于昆虫等低等动物,没想到如今在高级动物中也发现了。
　　现已查明,既能进行有性生殖,又能进行孤雌生殖的,包括蟒蛇、火鸡、科莫多龙和几类鲨鱼。
　　美国一位动物学家曾随机抽查了2种北美响尾蛇的59条怀孕母蛇,发现其中2条在进行“孤雌生殖”。这就是说,在这两种响尾蛇中,“孤雌生殖”的比例高达3%左右。而且,这2条母蛇是在雄性很多的地方发现的,它们采取“孤雌生殖”,看来并非是因为缺乏雄性。
　　“孤雌生殖”的方式,常见于一些植物及部分无脊椎动物,比如蜜蜂和蚂蚁,蜂后和蚁后未受精的卵子,可以发育成雄蜂或雄蚁。
　　“孤雌生殖也叫单性生殖,此次独居16年的鳄鱼产娃,是爬行动物又一进化支系存在‘孤雌生殖’的证据。”安徽师范大学生命科学学院教授聂刘旺介绍,如今,科研人员已在100余种脊椎动物中,发现“孤雌生殖”或其变异型的存在,说明“孤雌生殖”现象在动物界中并不鲜见。
　　这就引出一个有趣的疑问:既然这些物种中,“女的”离开“男的”自己就能生孩子,那还要“男的”干啥?

生儿育女最终还是离不开雄性
　　1932年,科学家在美国得克萨斯州南部和墨西哥北部发现一种鱼,这种鱼里没有雄性,全是清一色的雌性。科学家称之为“阿玛宗帆鳍鲈”。
　　尽管在“阿玛宗帆鳍鲈”中没有雄性,但最终证明,这些雌鱼要生育,还是需要雄性。它们的卵要是没受精子的刺激,就不会发育。但自己物种里没有雄性,怎么办?它们只好与自己亲缘上相近的几种鱼的雄性进行交配。
　　在这种情况下,精子只起到刺激卵发育的作用,不会与卵融合,所以生下的后代DNA完全来自母方,这意味着,后代也全部是“女性”。因为有这种特殊的需要,所以“阿玛宗帆鳍鲈”只能与自己血缘相近的几种鱼生活在一起。
　　迄今,总共发现大约90种单一性别的鱼、两栖类和爬虫类动物。它们绝大多数像“阿玛宗帆鳍鲈”一样,生育离不开别的物种的雄性。
　　即使有些物种的生殖,在短期内可以完全离开雄性,但动物学家通过程序模拟表明,一个物种如果完全离开雄性,或者雄性的DNA对后代完全没有贡献,那么从长远来看,这个物种还是要走向灭绝的。因为它的基因组总是一成不变,没能力通过对基因组重新“洗牌”来清除有害的突变,这样,有害突变就会越积越多。据计算,这样一个物种最多只能存活1万～10万代。
　　不过,这个结论似乎与事实不符。有一些“孤雌生殖”的物种已相当古老,比如“阿玛宗帆鳍鲈”大概已有28万年历史,相当于繁衍了80万代。生活在美国大湖区的鼹螈更古老,据考证,这一全雌物种出现在大约500万年前,迄今已繁衍了100万代。为什么它们有这么长的历史?
　　原来,它们的基因组并非像我们想的那样总是一成不变。这些“孤雌生殖”物种,在与其他物种的雄性交配后,精子中的DNA一般会被扔掉,但有时候,个别精子的DNA,也会被整合到后代的基因组中去。正是靠着从别的物种里“偷窃”的遗传物质,这些物种才躲过种族灭绝的命运。

哺乳动物“同性繁殖”意味着什么
　　在自然界中,单性生殖虽然不少见,却不存在于哺乳动物当中。为了确保基因的多样性,哺乳动物进化出了“印记基因”,让单性生殖成为不可能。所以“女儿国”现象,在哺乳动物中理应不存在。
　　不过,2004年,东京农业大学研究人员成功地将两只雌性小鼠的卵细胞核结合起来,诞生了10只没有父亲的小鼠。而这10只幼崽中,仅有1只存活到成年,它被称为“辉夜姬”,是世界上首例“孤雌生殖”的哺乳动物。这项研究被发表在《自然》上,曾轰动一时。
　　2022年3月7日,《美国科学院院报》刊登了上海交通大学医学院附属仁济医院魏延昌团队的研究成果。研究者采用基因编辑的方式,实现了仅用单个、未受精卵母细胞,就能培育出哺乳动物的后代,且小鼠可以活到成年并生育子代。
　　这是在“单性生殖”后代实验中,首例采用“单个”未受精的卵母细胞发育而来的哺乳动物。东京农业大学繁育的“辉夜姬”虽然没有父亲,但有两个母亲,而上海交大“孤雌生殖”小鼠,仅有个“单亲妈妈”。
　　这项研究证明,孤雌生殖在哺乳动物中也是可行的,是单性生殖领域的重要进步。那么,在未来的某一天,人类繁衍不再需要男人了吗?当然不是。
　　“孤雌生殖有着显而易见的劣势——缺乏遗传物质的重组,无法修复存在缺陷的DNA,无法净化有害突变,使得有害突变在基因池中积累,无法适应多变的环境,从而会使物种很快灭亡。因此,很多研究者认为,孤雌生殖是进化的末路、进化的死角。”安徽师范大学生命科学学院教授聂刘旺说。
　　不过,研究哺乳动物的“孤雌生殖”仍有重大意义。科学的本质就是探索未知,在了解了哺乳动物的生殖秘密后,或许未来能够避免人类在进化中走入死胡同。