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吹绵蚧-奇异的“雌雄同体”

 PhDZ昆虫视界 2022-01-20

在人类社会中雌雄同体一直是美丽的象征,古希腊神话中十二主神之一的赫耳墨斯与美神阿佛洛狄特(罗马名字是维纳斯)的儿子赫马佛洛狄忒斯就是一位雌雄同体的神,不过由于赫马佛洛狄忒斯太过美丽与骄傲,终于被嫉妒心爆棚的宙斯生生撕成了两半,重新变为了男人和女人。其实在自然界中存在着大量雌雄同体的生物,粗略估计雌雄同体动物的数量是65000多种,大概是地球上所有动物的0.7%左右,不过这些动物向雌雄同体进化并不是为了美观,仅仅是为了更加有效繁衍。

赫马佛洛狄忒斯

当今世界上最有名的雌雄同体动物应当就属蜗牛和蛞蝓了,在繁殖季节,任意两只蜗牛或者蛞蝓相遇都可以产生后代,有效提升了两性相遇的概率。我们还在一些鱼类和其他较小的脊椎动物中发现了雌雄同体的现象,那么作为地球上最大物种群体的昆虫中是否也有雌雄同体的现象呢?

吹绵蚧雌虫

吹绵蚧是介壳虫的一种,主要危害柑橘等果树,吹绵蚧雌成虫全体桔红色,背面敷有白色蜡粉,腹部末端有半圆形白色绵状卵囊,所以被称为吹绵蚧。最开始大家认为吹绵蚧和大多数的介壳虫一样,可以孤雌生殖,所以才繁殖能力惊人。可是美国昆虫学家Ebeling在1959年发现其实吹绵蚧的繁殖并非孤雌生殖那么简单。在吹绵蚧雌性蚧壳虫身上不仅有雌性升生殖系统,也拥有雄性生殖系统,是名副其实的雌雄同体(hermaphrodite)。当雌性自我受精的时候,她会生下雌雄同体的“雌性”后代,而当它与雄性交配的时候,她会生下雄性个体和雌雄同体后代。吹绵蚧雌雄同体,偶有雌雄交配的繁殖观点持续了60多年,直到2011年牛津大学的科学家LauraRoss发现,事实根本出乎意料。

吹绵蚧雌虫内部结构

如果不是Laura Ross将自己的研究成果表在了《美国博物学家》杂志之上,读者肯定会觉得是天方夜谭,因为雌性吹绵蚧并非雌雄同体,而是自己给自己受精,通俗来说就是吹绵蚧交配后,吹绵蚧爸爸的精子除了让母体受精,还会产生更多精子入侵胚胎,这些精子会在形成一种“传染性组织”在“女儿”成年后产生精子使“女儿”的卵子受精,因此吹棉蚧爸爸们不仅是自己外孙的外公,还会是外孙的爸爸。

吹绵蚧雌雄虫

这个怪异的性系统究竟使如何产生的呢?按我们前面讲过的性别斗争的规律来说,虽然说雄性获得了这种可以用“寄生”精子感染女儿的能力后可以获得更多的后代,但其后果却可能是真正雄性的彻底消失,而寄生在雌性体内的“传染性组织”也可能会危害雌性的健康获生殖能力,甚至缩短雌性寿命,这完全可能是一场双输的战役。

因此科学家们做了一个实验,就是用用抗生素杀死吹棉蚧体内的细菌,之后我们发现抗菌素处理过的吹棉蚧就会生出更多的儿子,而非女儿,这说明现在这种繁殖方式其实是有助于雌性吹绵蚧将自己的基因更多的传递给下一代,而这种能加快雄性灭亡的细菌也可能会为雌性带来更多营养或者其他好处,因为在很多昆虫体内细菌都被证明是有益的。不过因为细菌只能从母体传给女儿,吹绵蚧的繁殖必将一直以雌性为主,“儿子”只能成为繁衍的死胡同,所以在吹绵蚧漫长的性别战争下,谁是最后的胜利者好像已经一目了然了。

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