在科幻作品中,一些作者經(jīng)常會(huì)把外星人描述為擁有多種性別,對(duì)于只有兩種性別的地球人來(lái)說(shuō)這似乎很難理解,但其實(shí)地球上很可能已經(jīng)存在這種多性別的物種了,而且很可能普遍存在。
麻雀經(jīng)常都是不起眼的鳥(niǎo)類,它們沒(méi)有華麗外表,也沒(méi)有特殊的叫聲,不過(guò)北美的一種麻雀卻被發(fā)現(xiàn)存在一些奇怪的行為,以至于人們相信它們擁有多性別。
白喉麻雀?Cephas
這種麻雀在北美分布十分廣泛,因?yàn)轭^部下方有一撮白色的羽毛而得名白喉麻雀。
不過(guò)很少有人會(huì)注意,其實(shí)白喉麻雀也有兩種形態(tài),這體現(xiàn)在它們的頭頂上的羽毛上,其中一些白喉麻雀的頭頂上是暗淡的棕褐色條紋,而另一些則有更艷麗的白色條紋。
圖:頭頂花色不同
棕褐色條紋和白色條紋的白喉麻雀都有生理上的雄性和雌性,但是通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn),在野外,99%的情況下,只有棕褐色條紋和白色條紋的雌雄麻雀才會(huì)組成家庭,而棕褐色條紋和棕色條紋的雌雄麻雀,以及白色條紋和白色條紋雌雄麻雀基本都不會(huì)組成家庭。
這意味著,這種麻雀除了常規(guī)的生理上的性別之外,很可能還有一種潛在的“行為性別”,這種行為上的性別讓棕褐色條紋的麻雀只會(huì)找白色條紋的麻雀,而不是找那些與自己有著相似外觀的麻雀。
當(dāng)我們只有兩種性別的時(shí)候,其實(shí)任何一個(gè)個(gè)體都可以和種群內(nèi)1/2的群體完成配對(duì),但是像白喉麻雀這種情況,它們種群中的每一個(gè)個(gè)體其實(shí)只能找到1/4的群體配對(duì)。
因此,研究人員認(rèn)為白喉麻雀的種群擁有四種性別,分別是棕褐色條紋雄性,棕褐色條紋雌性,以及白色條紋雄性和白色條紋雌性。
白喉麻雀擁有新的性染色體
在哺乳動(dòng)物中,性別的決定因素非常簡(jiǎn)單,在我們的染色體中擁有一條決定性別的染色體,經(jīng)常用XY來(lái)表示,當(dāng)一個(gè)人獲得Y染色體的時(shí)候,他就是男性,如果沒(méi)有則是女性,由于只有男性才擁有Y染色體,所以后代的性別是由男性決定的。
鳥(niǎo)類和哺乳動(dòng)物有類似的性別系統(tǒng),只不過(guò)它們的性染色體是用Z和W來(lái)表示,同時(shí)它們是雌性擁有ZW染色體,而雄性擁有ZZ染色體,所以它們后代的性別是由雌性決定的。
白喉麻雀在常規(guī)性染色體上的表現(xiàn)和其它鳥(niǎo)類沒(méi)有多大的區(qū)別,生理上的雄性和雌性也是有Z和W來(lái)體現(xiàn),但是它們的2號(hào)染色體發(fā)生了一些突變,似乎正在朝著新的性染色體發(fā)展。
其實(shí),白喉麻雀這種奇怪的配對(duì)行為老早就引起了科學(xué)家的關(guān)注,但是受限于技術(shù)一直沒(méi)有團(tuán)隊(duì)深入研究。
直到21世紀(jì)初,DNA測(cè)序的發(fā)展,來(lái)自加拿大的一對(duì)夫妻檔研究人員才對(duì)白喉麻雀展開(kāi)了基因研究,他們發(fā)現(xiàn)白喉麻雀的部分2號(hào)染色體發(fā)生了倒置。
在大多數(shù)鳥(niǎo)類中,2號(hào)染色體上的基因按一定順序排列,可以簡(jiǎn)單地理解為從A到Z,但是白喉麻雀的其中一部分倒過(guò)來(lái)了,它們不是常規(guī)的L、M、N、O、P,而是P、O、N、M、L。
其實(shí)染色體發(fā)生這種倒置是很常見(jiàn)的,但是通常只涉及少數(shù)基因,而白喉麻雀的2號(hào)染色體超過(guò)1000個(gè)基因發(fā)生翻轉(zhuǎn)。
這意味著什么呢?其實(shí),事情變得非常有趣。
首先,細(xì)胞在減速分裂的時(shí)候,染色體上的基因會(huì)發(fā)生交叉,比如一條染色體在減速分裂的時(shí)候,它可能獲得另外一條染色體部分基因。
但是,這種基因交叉只發(fā)生在染色體上基因順序正常的時(shí)候,也就是一對(duì)染色體差異很小的時(shí)候。
所以,白喉麻雀發(fā)生倒置的2號(hào)染色體就不會(huì)有這種交叉了。
其實(shí),正常情況下,我們體內(nèi)只有性染色體是不會(huì)發(fā)生這種交叉的。正是由于男性的Y染色體和X染色體不會(huì)發(fā)生交叉,所以只要男性的性染色體上存在一些不好的基因就很容易遺傳下去。
研究人員夫妻給出了一個(gè)猜測(cè),他們認(rèn)為我們的性染色體最初可能就是因?yàn)閅染色體發(fā)生了倒置,最終才有了現(xiàn)在決定性別的能力,而白喉麻雀的2號(hào)染色體可能就是正在發(fā)生的性染色體。
其次,失去交叉能力的染色體片段,意味著這個(gè)倒置片段內(nèi)的基因和性染色體上的基因一樣會(huì)百分百遺傳。
而對(duì)于白喉麻雀而言,這個(gè)導(dǎo)致的染色體片段決定了兩個(gè)重要的特征——頭頂?shù)陌咨珬l紋和更具攻擊性,兩者百分百會(huì)被同時(shí)獲得。
人們很早就發(fā)現(xiàn),白色條紋的雌雄白喉麻雀都更喜歡鳴叫,聲音也更響亮,同時(shí)在保衛(wèi)自己領(lǐng)地方面都極具攻擊性。
然而,它們都是更糟糕的父親或者母親,雛鳥(niǎo)孵化出來(lái)之后,擁有白色條紋的很少會(huì)費(fèi)心照顧。
而棕褐色條紋在行為方面正好相反,它們領(lǐng)地意識(shí)較弱,也不喜歡大聲?shū)Q叫,但是無(wú)論雄性還是雌性都更加顧家。
雖然,在生理上白色條紋的雄性和雌性可以很好地配對(duì),也能養(yǎng)育雛鳥(niǎo),但是把它們放一起,后代的存活率會(huì)非常低,棕褐色條紋的放在一起也一樣。
而把白色條紋的和棕褐色條紋結(jié)合的話,一個(gè)抵御入侵,以及尋找食物更強(qiáng),另外一個(gè)更能照顧后代,這樣可以大大提升后代存活率。
為了讓基因延續(xù),生物在自然選擇中是很容易找到更好地解決方案,所以就出現(xiàn)99%的白喉麻雀家庭都是由白色條紋和棕褐色條紋組成的情況。
雖然,2號(hào)染色體在生理上似乎沒(méi)有讓麻雀做出太大改變,但是它的倒置明顯決定了整個(gè)種群的行為,而這種行為就像是賦予該物種第二種性別特征一樣。
?Rhododendrites
最后
這項(xiàng)研究的其中一位研究人員(妻子)在發(fā)表了幾篇相關(guān)論文之后,在2016年的時(shí)候就因?yàn)槿橄侔┤ナ懒?,他們聲稱這種情況在自然界可能比較普遍的存在——許多生物可能都存在另外一個(gè)“行為性別”,只是沒(méi)有人去研究而已。
但是,發(fā)生這種情況真的對(duì)種群延續(xù)有利嗎,其實(shí)就我個(gè)人而言,覺(jué)得這并不是特別有利,想想能夠與自己結(jié)婚的對(duì)象減半是種什么體驗(yàn)。