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图4 纤毛虫的结合生殖融合生殖(syngamy)多细胞生物及单细胞生物的群体则由特化的单倍体细胞,即配子,进行融合生殖 。融合生殖被区分为以下三种类型(图5 a-c):1)同配生殖(isogamy):配子的形态和机能完全相同,没有性的区分,这可能是最原始的有性生殖;2)异配生殖(heterogamy):一种是生理的异配生殖,参加结合的配子形态上并无区别,但交配型不同,只有不同交配型的配子才能结合;另一种是形态的异配生殖,参加结合的配子形状相同,但大小和性表现不同,一般雌配子个体较大,不能运动,储存了大量营养物质,而雄配子个体较小,有鞭毛,能通过游动主动寻找卵子进行授精 。譬如,人的卵要比精子大8500倍!3)卵配生殖(oogamy):相结合的雌雄配子高度特化,其大小、形态和性表现都明显不同,成为卵和精子 。卵和精子经过受精,融合为受精卵 。卵配生殖是分化显着的异配生殖 。
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图5 不同类型的融合生殖在有性生殖的早期,两性配子在大小上差别不大 。从进化的角度来看,融合生殖是朝着同配生殖→异配生殖→卵配生殖方向进化的,且雌配子越来越大 。融合生殖是动物界最普遍的有性生殖方式,也广泛存在于植物和真菌等类群 。有性生殖是所有高等脊椎动物的唯一生殖方式,虽然有报导罕见一些脊椎动物(如鸟类、蜥蜴、鲨鱼等)在没有受精的情况下也生下幼体,但这决不是普遍现象 。因此,可以这样说,在脊椎动物中,有性生殖被固化在生活史中,几乎成为了生殖的唯一方式 。这与植物显然不同,如在最高等的植物—显花植物中,无性的营养繁殖还很常见 。古尔德在分析性别的双倍代价时推测“假设人类有这样一个基因,它的正常型让人类得以进行有性生殖,而它的突变性则导致女性可以进行单性生殖—生成可以在未受精状态下自行发育的卵子(有些动物的确可以做到这一点,已经观察到的蚜虫、鱼类以及蜥蜴)”,但是这种推测没有任何实际意义,因为进化已经不再使哺乳动物存在无性生殖的生理基础了,基于这样的完全不可能存在的假设来谈论性的代价已显得十分荒唐 。雌雄配子的融合说起来简单,但是动植物完成这一“性”行为的过程却是千奇百怪,有些真是精彩迷人 。让我们来欣赏贾德森在 “动物性趣”中的一段精彩描述:“人类和许多动物会说性就是性交;青蛙和绝大多数的鱼类会说性行为就是双方在战慄中排出卵子和精子;蝎子、千足虫和蝾螈会告诉你,性行为就是一包包的精子排在地上,等待雌性坐上去后,精子包就会破裂,然后精子就会进入她的生殖道;海胆会说性行为就是在海水中排出卵子和精子,希望他们能在茫茫的海浪中找到对方;对于开花植物来说,性行为就是拜託风儿或者昆虫将花粉捎给一朵等待中的雌花” 。单细胞生命体的繁殖通常就是一分为二,每一半都是完整的个体,但是在一些複杂的多细胞动植物(特别是不少的高等植物)中,却依然留存了营养器官或组织的强有力的再生能力,“大自然使几乎是独立的性细胞具备了再生整个新个体的力量 。但是,这种力量的某种东西却依然分散于其余的器官组织中,正如再生现象所证明的那样,而可以想见:在某些特定情况下,这种机能可能整体地被保存在一种潜在状态里,而一有机会就会显示出来” 。一方面,一个生殖细胞可以储存个体发育的所有信息,一个营养细胞为什幺就不能?另一方面,这种再生应该具有快速的繁殖优势,但为何未能广泛扩散开来?推测可能存在其它的限制或选择压力,譬如,营养繁殖在水生高等植物中十分普遍,但是在乾燥的陆地上生存的高等动物几乎没有这种再生能力 。此外,在多细胞动物中偶尔也有单倍体个体存在,在这种情况下,减数分裂后的配子并不受精,而是通过继续的细胞分裂直接发育成新个体,如雄蜂就是从蜂后的单倍体的卵产生的,它所有的体细胞都是单倍体 。性别二态性—在高等动物中可以极为夸张“性”对动物形态的塑造程度似乎与进化程度密切相关 。在原始的有性生殖中,雌体和雄体在形态结构上的差别往往难以区分,而随着动物的进化,很多物种的雌体和雄体在形态结构上存在明显的差异,即呈现出明显的性别二态性(sexual dimorphism) 。在一些高等动物中,性别二态性十分明显,有些表现在体重上,有些则表现在形态、结构或颜色上 。为了在获得与雌性交配权的战斗中取胜,在雄性个体之间殊死搏斗的选择压力下,象海豹的雄性个体可比雌性个体重4-5倍,但是在交配时过重的雄性个体可压得雌性个体窒息而死,因此自然选择也会阻止雄性个体无限的增大 。大角鹿生活在距今300万—1万2千万年前,亚欧大陆广泛分布,以爱尔兰地区的一种最着名,现已灭绝 。大角鹿拥有极为夸张的鹿角(图6),这种鹿角每年都会脱落,然后再重新长出,因此,雄鹿必须找到足够的食物来供应每年更换角所需要消耗的能量,这样,强大的角就是雄性活力、健康和武力的象徵 。
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