自然界中一些高等的動物為什麼也會有“孤性繁殖”它代表了什麼？

在自然界，有些動物可以有性生殖。它們的卵可以在不受精的情況下孵化並獨立發育為後代。這種生殖方式被稱為“單性生殖”或“孤雌生殖”。在這些物種中，雄性似乎是多餘的，或者它們退化了，或者根本沒有雄性。

動物的孤雌生殖現象

孤雌生殖在無脊椎動物中很常見。以輪蟲為例，輪蟲有兩大類：蛭石輪蟲和單系輪蟲。蛭形輪蟲只有雌性個體，沒有雄性個體。雌性只通過孤雌生殖產生一種卵子。卵子透過有絲分裂和重複世代孵化成二倍體雌性。單系輪蟲具有雌雄同體和孤雌生殖，產生不同型別的卵，其生活史也較為複雜。在節肢動物中，孤雌生殖更為常見。在昆蟲中，除蜻蜓和半翅目外，幾乎所有目都有孤雌生殖的種類。

單性生殖也發生在低等脊椎動物中，如一些魚類、兩棲動物和爬行動物中的蜥蜴。

在自然界中，生活在美國西南部沙漠地區的鞭蜥可能是選擇孤雌生殖的最先進的動物。它的孤雌生殖可以產生與母親沒有遺傳差異的後代。有趣的是，沒有準備好繁殖的雌性個體被要求在鞭尾蜥蜴中暫時扮演“偽雄性”。他首先在繁殖狀態下追逐雌性，用脖子和背部抓住雌性，將身體裹住雌性，模仿交配的刺激動作，並進行雄性的整個求愛過程。這一過程將持續數分鐘，從而促進生殖雌性排卵激素的分泌。孤雌生殖物種中也存在性行為，這表明動物生殖的作用不僅由遺傳決定，還受激素的調節。這種性行為不僅是生物進化的痕跡，而且具有重要的生理作用。

生殖方式的抉擇

孤雌生殖的優點是生殖效率高，不需要消耗能量就可以創造出一種叫做雄性的多餘有機體。它可以不費吹灰之力和風險找到性伴侶，而且不需要經歷長時間的受精和繁殖。孤雌生殖可以穩定地儲存基因，一次產生大量後代，迅速擴大適應穩定環境的動物種群。但單性生殖的潛在問題在於後代基因型相同，缺乏變異，難以適應環境的變化。當生活環境發生劇烈變化時，所有個體都會受到同樣的影響，產生同樣的反應，從而可能導致整個種群的滅絕。

地球上的大多數動物透過配對，形成了兩性個體共同參與的有性生殖形式。在每個交配過程中，基因像撲克牌一樣重組，產生另一批不同的後代。有性生殖後代與父母之間存在差異。正是這種差異為自然選擇提供了材料，並使它們適應不斷變化的環境。從這個意義上說，有性生殖為生物多樣性的出現提供了一個基本的來源。但是，如果說有性繁殖可以使後代有更多的變異機會，從而有足夠的空間經受住自然選擇的考驗，那麼這只是一把雙刃劍：有性繁殖不僅會產生有利的變異，還會破壞許多有利的組合，因為複合是一個隨機過程。如果父母的基因功能已經完善，或者他們生活環境的生活條件從未發生過顯著的變化呢？在這樣的環境下，有性生殖可能會突然成為一種劣勢，這不僅會打破完美的基因組合，而且會浪費參與者的能量。如果有性繁殖成為一件壞事，有性繁殖的動物能設法擺脫它嗎？對某些動物來說，答案是肯定的。

動物的“生命史策略”

讓我們來看看癭蚊的生活。癭蚊的生活方式有兩種：一種是從卵中孵化出來的癭蚊，經過正常的蛹和蛹的蛻變階段，成為一種常見的有性生殖飛蟲；另一種是透過孤雌生殖產生後代，這種後代很早就停止了發育，不能成為正常的飛蟲，只能在幼蟲期和蛹期繁殖，而且這種雌性不產卵，後代在母體中發育，最終充滿母體。為了生長，幼蟲啃著母親的身體。幾天後，幼蟲出生了。這時，母親只有一個甲殼素殼。不到兩天，它們自己的後代就開始啃食它們。這是一種繁衍的生命，沒有生長。可憐的幼蟲只不過是生殖的工具！

那麼，孤雌產癭蚊和正常癭蚊的環境差異是什麼？最初，癭蚊寄生在蘑菇（真菌）中並吃掉它們。一般來說，蘑菇不多，而且它們彼此相距很遠。我們需要能夠正常飛行的癭蚊來尋找新的蘑菇和豐富食物來源。如果癭蚊利用新發現的蘑菇儘快建立新的種群，就可以獲得選擇優勢。然而，快速建立新團隊最有效的方法是什麼？在大多數情況下，早期繁殖是關鍵，這正是癭蚊所做的。當食物充足時，癭蚊在幼蟲期繁殖。單性生殖癭蚊在5天內可產生38個後代，成蟲的正常發育需要2周。只要食物足夠，癭蚊的孤雌生殖就可以繼續。但是蘑菇總是被吃掉的。當雌性幼蟲無法獲得足夠的食物供應來面對尋找新的食物來源的考驗時，它將發育成一種正常的飛蟲，後代中有兩種個體。

從癭蚊兩個生活史的調整可以看出，在有性生殖過程中，是一種不穩定的環境，食物來源不確定，需要飛蟲來尋找；而在孤雌生殖過程中，是一種穩定的環境，此時食物來源是完全有保障的。

另一種類似的動物是蚜蟲。蚜蟲以汁液為食，進化出一種隨季節變化的相當複雜的生活方式。有性世代和無性世代交替，通常伴隨著從一個宿主到另一個宿主的遷徙。葉子對它就像蘑菇對癭蚊。面對不同的環境型別，動物透過自我調節以不同的策略做出反應。這是一種適應性行為，理論生態學稱之為“生命史策略”。

孤雌生殖是進化的死衚衕嗎？

長期以來，人們認為孤雌生殖是一個進化的死衚衕，因為沒有雄性和雌性的基因組合，進化只能沿著單系突變的積累進行。甚至有人預言，孤雌生殖的動物將無法適應環境條件的變化而滅絕。然而，最近的研究表明，一些孤雌生殖動物的基因水平相當高。孤雌生殖是它們在長期生存鬥爭中適應環境的結果。它對動物種群的繁榮昌盛起著巨大的作用。

現在生態學家已經提出了把繁殖和環境結合起來的想法。在可預測且風險較小的環境中，孤雌生殖更為有利，因為後代面臨與親本相同的處境，因此不需要突變，因此孤雌生殖的效率更有意義。然而，當個體處於一個複雜的、不可預測的環境中時，後代將不再面臨與父母相同的處境。此時，為了適應新的環境，變異的出現極為重要，只有有性生殖才能帶來變異的機會。是真的。在熱帶雨林等多種物種相互作用的複雜生境中，孤雌生殖物種很少。在高海拔、高緯度地區等簡單或貧瘠的生境中，單性生殖物種較多。

近年來，研究表明，那些很少被疾病困擾的物種更有可能選擇孤雌生殖來繁殖後代。例如，上述鞭尾蜥蜴生活在環境變化不大的荒涼地區，病原體造成的壓力相對較低。因此，對於這些健康的鞭尾蜥蜴來說，基因重組的優勢就不那麼突出了。雌性個體可以透過孤雌生殖充分發揮其生殖潛能。