*本文为「三联生活周刊」原创内容
文｜袁越
2018年1月，一条18岁大的美洲鳄在哥斯达黎加的一家动物园里下了一个蛋。虽然最终没能孵化成功，但蛋壳里的那只小鳄鱼已经完成了发育，基本成形了。这件事让管理员十分困惑，因为那只雌性鳄鱼从两岁起就被单独饲养，不可能有机会接触雄性。于是该动物园将这件事报告给美国动物学家沃伦·布斯（Warren Booth），后者通过基因序列分析发现，小鳄鱼和它母亲的基因组相似度高达99.9%，足以证明这是一例罕见的孤雌生殖现象，相关论文发表在2023年6月7日出版的《生物学快报》（Biology Letters）上。顾名思义，孤雌生殖指的是雌性动物在没有与雄性交配的情况下独自产崽。此前科学家们只在昆虫、鱼类、蜥蜴、鸟类和蛇类等低等动物身上发现过这种现象，对于美洲鳄来说还是第一次。这篇论文指出，这个案例属于“兼性孤雌生殖”（Facultative Parthenogenesis），意思是说这种动物正常情况下都是采用有性生殖的方式，但在某些特殊情况下，比如一只雌性长时间接触不到雄性，就会采取孤雌生殖的方式产下后代，以此来延续种群的繁衍。
图｜视觉中国
不过，绝大多数孤雌生殖产下的幼崽都是雌性的，这显然只是特殊情况下的权宜之计。有性生殖仍然是动物界的主流，这是因为只有有性生殖才会发生生殖细胞的基因重组，从而增加后代的遗传多样性。但鳄鱼没有性染色体，它们的性别是由胚胎发育期间的环境温度来决定的，所以鳄鱼的孤雌生殖理论上能够产下雄性后代，从而得以依靠后续的有性生殖重建整个种群。关于孤雌生殖的机理，目前还没有定论，大家只知道某些基因和这种能力有关。英国剑桥大学的发育生物学家亚历克西斯·斯珀林（Alexis Sperling）不但想找出这些基因，还想知道这些基因到底是怎样起作用的。众所周知，研究基因功能最常用的模式生物就是黑腹果蝇（Drosophila melanogaster），但它们只会进行有性生殖，于是斯珀林找到了两种产自南美洲的黄斑果蝇（Drosophila mercatorum），其中一种也只会有性生殖，但另一种则天生具备孤雌生殖的能力。斯珀林和同事们仔细分析对比了两者的基因组，发现有44个基因存在差异。之后，研究人员找出了黑腹果蝇基因组内与之对应的44个基因，通过基因编辑的手段对它们逐一进行修改，终于成功地在黑腹果蝇身上诱导出了孤雌生殖，相关论文发表在2023年7月28日出版的《当代生物学》（Current Biology）杂志上。这是人类第一次通过基因编辑的手段把一种原本只会有性生殖的动物改造成具备孤雌生殖能力的动物，具有划时代的意义。但是，请那些不想结婚却想有个孩子的女性读者不要对这个新发现抱有太多幻想，因为果蝇是一种非常低等的动物，和人类差得太远了。事实上，即便是这篇论文里的黑腹果蝇，也只有11%的诱导成功率。
图｜《生命的奇迹》纪录片
不知是何原因，越是高等动物就越不容易进行孤雌生殖。迄今为止还没有任何一种哺乳动物被发现具备孤雌生殖的能力，有研究认为，这是因为哺乳动物的胚胎需要来自精子的遗传物质才能正常发育。既然如此，科学家们为什么还要研究孤雌生殖呢？答案和控制农业害虫有关。因为农药的广泛使用，农业害虫越来越多地选择孤雌生殖来加速繁衍，斯珀林很想搞清楚这是如何发生的，从而找出解决办法。（本文源自《三联生活周刊》 2023年第34期。）本文为原创内容，版权归「三联生活周刊」所有。欢迎文末分享、点赞、在看三连！转载请联系后台。
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