处女生育,科学家称之为孤雌生殖,在动物界似乎相当常见。许多昆虫和其他无脊椎动物能够在有性生殖和克隆生殖之间切换。在脊椎动物中,至少有 80 个分类群记录了处女生育,包括鱼类、两栖动物和爬行动物。但人类和我们的哺乳动物同胞却是一个明显的例外。据任何人说——数据中有一些空白,尤其是鸭嘴兽——没有一种哺乳动物能够在没有父亲的情况下生育。 那么,阻碍因素是什么呢?首先,哺乳动物的卵细胞通常只有在收到精子的信号后才会分裂。其次,大多数哺乳动物的卵子只有发育所需的一半染色体。如果没有精子,胚胎最终将只拥有生存所需的一半 DNA。 这两个障碍都有可能在实验室中或通过随机突变来克服,但第三个障碍可能无法克服。在正常情况下,卵细胞和精子细胞中的 DNA 都会发生改变,导致一些基因更加活跃,而另一些基因则受到抑制。当卵细胞和精子结合形成胚胎时,这些印记会协同工作,确保所有必需蛋白质的产生量都正确。如果卵细胞开始自行繁殖,而没有精子印记,后代将无法存活很长时间。 科学家估计,印记会影响大约 200 种不同的基因。单性生殖的发生需要许多随机突变。宾夕法尼亚大学分子遗传学家 Marisa Bartolomei 表示:“我认为这太复杂了,需要太多意外发生的情况。”虽然可能性极小,但从理论上讲,科学家有朝一日在实验室中诱导必要的变化仍然是可能的。Bartolomei 问道:“是否存在一种可以消除所有印记的突变,这样我们就会发现,我们不需要爸爸或妈妈就能正常发育吗?这个问题人们问了很多,但我们不知道答案。” 本文最初刊登于《大众科学》杂志2013年12月号。 |
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