陳永群
2014年,美國(guó)著名的社交網(wǎng)站臉書(Facebook)曾為用戶更新了性別選項(xiàng),除了傳統(tǒng)的男和女之外,還有56種新的非傳統(tǒng)性別可選!在傳統(tǒng)意義上,人類對(duì)于性別的區(qū)分只有兩種:男或女。這種分類方法主要是基于生物上的“性”,對(duì)于大部分哺乳動(dòng)物來說,確實(shí)也已足夠。
不過,就世間萬種生靈而言,這樣的分類法則顯然有些“簡(jiǎn)單粗暴”了。雖然性別的種類往往是依據(jù)個(gè)體在其生命周期某段時(shí)間中能夠執(zhí)行的生殖功能來決定的,但科學(xué)家耗費(fèi)數(shù)十年心血,依然不能破解生物性別的玄機(jī),其中的奧秘更非一言一語能夠詮釋。
臉書(Facebook)中的性別選項(xiàng)
植物的性別
通常而言,我們比較熟悉的一些植物,多數(shù)是沒有性別差異的,即雌雄同株。好比桃樹,一朵花既有雌蕊也有雄蕊,我們稱其為兩性花;而如黃瓜,有些花長(zhǎng)有雌蕊,帶小黃瓜,有些花則長(zhǎng)有雄蕊,我們稱之為單性花。
當(dāng)然,在植物界進(jìn)行性別劃分似乎有些困難,比如大家熟悉的玉米,多為頂生雄花序和側(cè)生雌花序,但偶爾也會(huì)有一些玉米只在頂部開雌花的,成為雌株;或是開雄花的,成為雄株。原來,玉米的性別是由兩對(duì)等位基因決定的。
不過,還是有一些植物有明顯的性別差異,比如菠菜、大麻、銀杏和鐵樹等。
動(dòng)物的性別
與植物相比,動(dòng)物的性別顯然要復(fù)雜得多。
最常見的就是XY型,XX(同形)為雌性,XY(異形)為雄性。哺乳動(dòng)物,以及大部分的爬行、兩棲、魚和多數(shù)昆蟲都屬于此類。在這種類型中,不論有幾條X染色體,只要有一條Y染色體存在,該生物就會(huì)發(fā)育成雄性。不過,科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),在人類的Y染色體上存在著性別決定基因——SRY(Sex-determining Region of Y Chromosome),位于Yp11.3。如果Y染色體缺少此片段或者SRY基因發(fā)生突變,此人就會(huì)發(fā)育成女性。而如果某人的染色體得到此片段,即使該人體內(nèi)的性染色體為XX,也會(huì)成為男性。
一般而言,通過正常的減數(shù)分裂,雌性(XX)只能產(chǎn)生一種含X的卵細(xì)胞,而雄性(XY)則能產(chǎn)生含X或Y的兩種精子,且比例相等。隨后精卵隨機(jī)結(jié)合,而受精卵的性染色體就會(huì)有兩種可能:XX(雌性)或XY(雄性)。不過總體而言,雌雄比例接近1:1,遵循分離定律。
鳥類的性別決定為ZW型,這與XY型正好相反。ZW(異形)為雌性,ZZ(同形)為雄性,其他與XY型無異。而直翅目昆蟲的性別決定則為 XO型,這取決于性染色體的數(shù)目。以蝗蟲為例,XX為雌性,有24條染色體,XO(O表示空白,即只有一條X染色體)為雄性,只有23條染色體。
它們也能決定性別
動(dòng)物除了通過染色體來決定性別外,卵細(xì)胞受精與否、性指數(shù)以及環(huán)境等因素同樣能夠決定某類動(dòng)物的性別。
蜜蜂的性別由卵細(xì)胞受精與否決定——未經(jīng)受精的卵細(xì)胞會(huì)直接發(fā)育成雄蜂,被稱為單倍體。在自然界中,單倍體通常是不育的,因?yàn)樗鼈儧]有辦法產(chǎn)生正常的配子。然而,雄蜂卻可以通過與眾不同的減數(shù)分裂(可理解為只發(fā)生減數(shù)第二次分裂)來產(chǎn)生正常精子。而受精卵則會(huì)發(fā)育成雌蜂,只有發(fā)育成蜂王的雌性幼蟲才能食用保質(zhì)保量的蜂皇漿,而其他的雌蜂都會(huì)因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)不良而發(fā)育成工蜂,最終不育,但工蜂和蜂王在染色體組成上并無差異。
果蠅的性別則由性指數(shù)決定,這取決于X染色體數(shù)目與常染色體組數(shù)(常染色體就是與性別無關(guān)的染色體,常成對(duì)存在,各取其一即為常染色體組,也就是有兩組)的比值。當(dāng)此比值等于0.5時(shí),則受精卵發(fā)育為雄性,如XY和XO;當(dāng)此比值等于1時(shí)則為雌性,如XX和XXY;當(dāng)此比值大于1時(shí)則為超雌,如XXX。簡(jiǎn)而言之,果蠅的性別由X染色體數(shù)目決定,與Y染色體的存在與否無關(guān)——這與人類完全不同。
自然界中,也有許多生物的性別是由環(huán)境決定的。有一種被稱為后螠的海生蠕蟲,它們?cè)谟紫x時(shí)期是沒有性別分化的,其性別完全由機(jī)遇決定:自由游泳的幼蟲是中性的,獨(dú)立生活在海底的幼蟲會(huì)發(fā)育成雌性,有很長(zhǎng)的吻部。而有些幼蟲如果恰巧落在雌體的吻部,而后則會(huì)發(fā)育成為一個(gè)共生的雄蟲,寄生在雌體內(nèi),并使卵受精。如果落在雌蟲口吻上的幼蟲被移走,那么它就會(huì)發(fā)育成間性,至于偏向雌性還是雄性,則取決于其在口吻上停留時(shí)間的長(zhǎng)短。更奇怪的是,有人曾將后螠幼蟲培養(yǎng)在含有雌蟲口吻的提取液中,結(jié)果還是有好多幼蟲發(fā)育成雄性。
某些爬行動(dòng)物的性別則由溫度決定。當(dāng)孵化過程中的溫度低于28℃時(shí),稚龜會(huì)發(fā)育為雄性;高于32℃時(shí)則會(huì)發(fā)育為雌性;而溫度在28℃~32℃之間時(shí),雌雄皆有可能。生活在北美洲的某種蜥蜴則正好相反,孵化過程中的溫度在28℃以下時(shí),幼體會(huì)發(fā)育為雌性,在32℃以上時(shí),則會(huì)發(fā)育為雄性。因此,科學(xué)家推測(cè),由溫度決定性別的特性在一定程度上對(duì)物種的繁衍比較有利,因?yàn)閷?duì)于繁殖來說,不需要太多的雄性個(gè)體。當(dāng)然,物極必反,因此有人猜測(cè),恐龍就是因?yàn)榄h(huán)境溫度改變,導(dǎo)致所有恐龍蛋只能孵化出一種性別個(gè)體而滅絕的。
性別的分化
溫度對(duì)蛙類性別分化有很大影響。若蝌蚪在20℃左右時(shí)正常分化,則XX為雌性,XY為雄性。但在約30℃時(shí)分化,無論蝌蚪的性染色體組成如何,它們都會(huì)發(fā)育成雄性。
性激素對(duì)性別分化也起著很大的影響。以龍鳳雙生牛為例,雄性的睪丸會(huì)率先發(fā)育,而產(chǎn)生的雄性激素會(huì)使雌性的外生殖器發(fā)育成雄性,但沒有睪丸。當(dāng)然,人類龍鳳胎也并不罕見,那為何不會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?這是因?yàn)?,人類異卵雙生的兩個(gè)胎盤是隔開的,而牛的兩個(gè)胎盤卻是有血管相通的。
人類中甚至還有假兩性畸形,即患者體內(nèi)僅有一種性腺,但難以根據(jù)外表判定其性別。根據(jù)性腺的不同,人類的假兩性畸形分為兩種:女性(XX)假兩性畸形的性腺為卵巢,外生殖器兼具兩性特征,有些外生殖器可發(fā)生男性化。最常見的是腎上腺皮質(zhì)增生,雄性激素合成過多,產(chǎn)生假兩性畸形。而男性(XY)假兩性畸形體內(nèi)會(huì)有睪丸,但外觀和外生殖器均似女性。此類患者有正常的雄性激素水平,但其靶細(xì)胞對(duì)雄性激素的反應(yīng)不敏感(缺乏雄性激素受體),因此趨于女性化。
從上述揭示中我們不難發(fā)現(xiàn),生物性別的決定因素不盡相同,性別的劃分方式也是多種多樣,除了基因性別、染色體性別、性腺性別和生殖器性別外,如今更是衍生出了心理性別和社會(huì)性別。簡(jiǎn)單地以雌雄或男女來劃分世間萬物并不可取,其中必然還有許多“漏網(wǎng)之魚”。也許,生物的奇妙之處就源于奇妙的性別。
名詞解釋
分離定律:Law of Segregation,是孟德爾遺傳定律之一。在生物的體細(xì)胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對(duì)存在,不相融合;在形成配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。