「科普」无性不能有下一代?看看人家!

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说到禁欲,你会想到什么?

下面这样?

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然而,根据纽约大学的生物学家戴维·菲奇(David Fitch)的新研究。

禁欲这回有了新代言人:Diploscapter pachys。

并不是新男神,因为它长这样↓↓

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这种虫子非常小,通体透明,全球的土壤里都有他们的踪迹。

重点来了,1800万年前就没有过性行为了

研究者菲奇说:

“科学家一直在试图理解,

为什么一些动物

能够在没有性行为的情况下存活数百万年?

严格的长期禁欲在动物界是非常罕见的。

大多数植物和动物都使用性繁殖。

大部分动植物要有性行为才能繁衍下一代。”

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“有性生殖&无性生殖”

有性繁殖:由亲本产生的有性生殖细胞(配子),经过两性生殖细胞(例如精子和卵细胞)的结合,成为受精卵,再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式。

无性繁殖:不涉及生殖细胞,不需要经过受精过程,由母体的一部分直接形成新个体的繁殖方式。

正如菲奇他们在《当代生物学》(Current Biology)上发表的文章里提到的:

这个不起眼的虫子似乎已经开发出了一种复制其基因的不同方式 ,有恰当的突变空间来适应环境,但又不会造成缺陷。

有性繁殖“花样多很累心”

举个最爱的小丑鱼和安康鱼做例子。

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小丑鱼是一种能变性的生物。

每个鱼群都有一个统治地位的雌性和几个成年雄性,后者青年期是雌雄同体。如果具有统治地位的雌性死亡,其中一只成年雄性将经历荷尔蒙变化,转变成为该种群中的新雌性。

觉得这样就毁三观了吗?

为了生存,雄性安康鱼必须找到一条雌鱼并寄生在雌鱼的身体上。它们会咬住雌鱼,释放一种酶,溶解皮肤组织,进而与雌鱼结合在一起。

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通过这种方式,雄鱼的精液进入雌鱼的体内,同时获取雌鱼的营养。不过,雄鱼很快走向死亡,只留下一团生殖器官,随时准备在雌鱼排卵时让卵受精。

对于那些没有找到雌鱼的雄鱼,它们会采取另一种方式,那就是变性为雌鱼。

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那为什么自然界这么多有性繁殖?

为什么有性生殖的方式会在生物中扩展,使得大多数动物、被子植物都用这种方式繁衍后代?

这个问题也曾令达尔文困惑不已。

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纽约大学发育遗传学家,该研究共同作者克里斯汀·冈萨罗斯(Kristin Gunsalus)说:

“所有的生物体都会积累突变。通常,每次细胞分裂时,DNA复制机制就会犯一些错误。”

而“有性”就是为了避免这些错误

“有性”使得生物能够混合和匹配基因,帮助物种适应不断变化的环境。

对有性和无性繁殖的生物进行的研究发现,“有性”有助于物种适应危险的寄生虫,摆脱不良的突变。

可“无性”又是咋活下来的?

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费奇解释:

“长期来看,通过性交繁衍下一代,让子孙可以随着时间适应变动的环境,因为它们通过基因重组产生变异。

因为这种基因重组没有出现在无性物种中,导致无性物种容易很快就灭亡。所以在生物学上一直有个不解之谜,那就是为什么有的无性生物可以活过这么多代。

基本上,这些动物正在克隆自己。”

通过研究Diploscapter pachys,他们想解开无性生殖的生物能存活的秘密。

在仔细研究Diploscapter pachys如何繁殖的过程中,研究小组发现,与许多其他无性生殖体一样,Diploscapter pachys生殖细胞(精子或卵子)已被修改,以防止重组或由有性生殖导致的重组。

另外,当研究人员研究它的染色体时,他们有了更惊讶的发现:Diploscapter pachys只有一对染色体。研究人员决定对其进行基因测序。

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结果显示,Diploscapter pachys将其祖先的六条染色体融合成一条染色体,并跳过基因重组的减数分裂的重要步骤,使其后代保持父母的高度遗传多样性。

从那时起,Diploscapter pachys开始复制自己。

一大批无性的复制生物诞生。

因此,Diploscapter pachys长寿之谜基本解开:

它克服了无性繁殖的缺点,保持了遗传变异,并与之互补。具有讽刺意味的是,这是通过确保基因拷贝之间不存在重组来实现的。

“无性”生物一直颇为罕见,Diploscapter pachys的发现挑战了人们的性观念,1800万年“无性”,它的小日子还过得挺滋润。

除了颠覆性观念外,这项研究有何意义?

研究这些结果可以帮助科学家对无性繁殖有更深入的了解,并可能对未来的人类繁殖产生影响。

也许有一天甚至可以克隆人,以应对人类灭绝的危机。


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