独居16年，不用交配，它生了一个孩子

科普中国

2024-12-03 15:30发布于北京中国科学技术协会官方账号

独居多年，期间从未见过异性的雌性，突然就生孩子了……这样的事情在鳄鱼、鲨鱼、蛇和蜥蜴等动物身上都出现过。

2018 年，在哥斯达黎加的一个动物园，一只在过去 16 年里都没有和同类接触过的雌性美洲鳄产下了一窝蛋。在 14 个蛋里，有 7 个看起来像是受精蛋。

受精的鳄鱼蛋中间有一条“腰带” | Quetzal Dwyer

经过三个月的人工孵化，蛋还没有成功孵化，于是研究人员把蛋打开了，在一个蛋里发现了一只完全成形的鳄鱼宝宝。

有个蛋里有一只完全成形的鳄鱼宝宝，另外六个看似受精了的蛋里是无法识别的内容物 | Quetzal Dwyer

雌性动物不需要雄性，不用交配就能产生后代的现象叫做孤雌生殖。由于在野外观测孤雌生殖的发生情况非常困难，目前这方面的许多个首次发现几乎都发生在人类喂养的动物身上。

2023 年 8 月，在美国芝加哥的一家动物园，一只肩章鲨宝宝出生了。这里的工作人员也很意外，因为他们从未让它的妈妈和雄性鲨鱼一起生活。从去年开始，这只成年雌性鲨鱼每月会产下几个卵，通常都是未受精的卵，无法存活，直到人们发现有一颗卵居然发育成胚胎了，经过 5 个月的孵化，一只鲨鱼宝宝破壳而出。

在这之前，别的水族馆也有肩章鲨孤雌生殖的记录。2016 年，澳大利亚一个水族馆里一条独居多年的雌性豹纹鲨生出了三只小鲨鱼。刚开始，研究人员怀疑它可能在身体里储存了精子，但是当他们使用基因鉴定技术进行分析时发现，小鲨鱼们的遗传物质只来自鲨鱼妈妈。研究人员认为，它可能是有史以来观测到的第一只从有性繁殖转为无性繁殖的鲨鱼。

幼年豹纹鲨身上的颜色和图案，与成年个体的不一样 | Tourism and Events Queensland, Akhilesh K.V

2012 年，在美国的路易斯维尔动物园（Louisville Zoo），一条从未见过异性的雌性网纹蟒产下了一些蛋。蛇产下没有受精的蛋并不罕见，但工作人员发现，这些未受精的蛋居然没有萎缩、变色，看起来还挺饱满健康的，于是就对其中的一些蛋进行人工孵化，结果有 6 个蛋都发育成了健康的小蛇。

极体和卵子相结合

对于大多数动物来说，繁殖是有性的，即需要交配才能繁殖，涉及到雌性卵子与雄性精子的结合。精子和卵子被称为性细胞，两者都是通过减数分裂产生的。经过减数分裂，每个卵子最终只含有雌性的一半 DNA，每个精子只含有雄性的一半 DNA。由此产生的后代的 DNA 一半来自母亲，一半则来自父亲。

那么，孤雌生殖的时候，后代的另一半遗传物质怎么来的呢？

简单来说就是，雌性的身体找到了一种独特的方式，来填补通常由精子所提供的基因。在雌性生殖系统中，减数分裂会使卵细胞形成一个大的卵子和三个较小的极体。极体包含了多余的遗传物质，之后会退化并消失，以保证卵子有正确的染色体数量，同时排出多余的细胞质。

在孤雌生殖的情况，极体就起到了精子的作用，会与卵子结合然后形成胚胎。

通常情况下，第一极体不分裂，但有些生物体的第一极体也会分裂，最后就会产生3个极体 | Sciencia58

由于在卵子经历减数分裂的过程中，染色体发生重组，因此孤雌生殖产生的后代的基因会和母亲的类似，但又稍有不同。因此，孤雌生殖和克隆是不同的概念，尽管它们都涉及到无性生殖。前者产生的后代通常具有一定程度的遗传变异，而后者产生的后代则是基因上的复制。

后代多为雌性，也有雄性

对于大多可以孤雌繁殖的动物而言，后代通常是从母亲那里获得两条X染色体，因此只能产生雌性后代。另外，科学家们还发现这可能是一种遗传特征，即经历过孤雌生殖的雌性可能生出可以进行孤雌生殖的女儿。

鲨鱼孤雌生殖的时候就只会生下女儿，而有些雌性动物的孤雌生殖则会生出儿子。2006 年，英国一家动物园里的一只科莫多巨蜥也出现了孤雌生殖。雌性科莫多巨蜥携带 WZ 性染色体，而雄性的则是 ZZ。当发生孤雌生殖时，雌性只能产下 WW 或 ZZ 的卵，由于 WW 的卵无法存活，因此只有 ZZ 蛋能成功孵化，于是后代就都是雄性。

而当有了雄性个体，科莫多巨蜥之后就可以进行有性生殖了……

2006年，在伦敦切斯特动物园（Chester Zoo），一只通过孤雌生殖产生的科莫多巨蜥宝宝出生了 | Ian Stephen

孤雌生殖比人们认为的多

从进化的角度来看，孤雌繁殖似乎并不是繁衍后代的最佳方式。依赖孤雌生殖的孤立种群的基因库会变得越来越小，后代更容易受到疾病的影响，也更难以适应气候条件的变化或新的捕食者。

但是，孤雌繁殖似乎提供了一种紧急措施。以科莫多巨蜥为例，作为印度尼西亚众多荒岛的岛民，当流落到一个没有同类的小岛时，雌性科莫多巨蜥仍然可以通过孤雌生殖来维持物种的延续。待到某一天，当另一个岛屿的同类被冲上岸时，这儿的基因库多样性也就增加了。但奇怪的是，即使在混合性别的种群中，有些科莫多巨蜥仍然采用孤雌生殖。

2021 年，研究人员发现两只加州兀鹫也会孤雌生殖，而且，它们之前曾和雄性多次成功繁殖过 | Joseph Brandt

关于孤雌生殖，我们仍然有许多未知。过去，孤雌生殖的现象一直被认为是很罕见的，然而越来越多的发现都在表明，它的存在可能比我们认为的要广泛得多。

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来源丨把科学带回家（id：steamforkids）

作者 | Cloud《万物》杂志编辑

审校 | Ziv《万物》杂志编辑

责编丨一诺