果殼網 當父親,真的是不容易啊!上有老下有小,房貸車貸一個不少,髮際線越來越高…… 同樣,在動物界裡也有諸多辛勞的父親們,比如從小把娃保護在自己育兒袋中的海馬父親;背著小寶貝們「環遊世界」負子蝽和負子蟾;寵妻護崽的紅狐,全職父親狨猴等等。 教科書級的懷孕父親——海馬 |17bobandsuewilliams 普通狨猴Callithrix jacchus 的父親在孩子斷奶後就揹負起撫養成猴的重任 |primatecarewelfare.wordpress.com 為了緩解密集恐懼症,選取了一張手繪的負子蟾 |Naturgeschichte der Wirbelthiere 1867。 辛苦歸辛苦,能有機會當上父親並親手把娃帶大,還是很幸運的。 在無奇不有的生物王國裡,可不是所有父親都能享受「喜當爹」的福利。 尤其對於許多能夠「孤雌生殖」(有性生殖中一種特殊的形式)的動物們來說,母親一人就能「包辦」婚育大事,父親的角色就變得尷尬起來——它們有的「查無此父」,有的「可有可無」,更有的「似父非父」。 父親是啥?麻煩你見到他叫他回家 最極端的孤雌生殖,整個族群中只有雌性沒有雄性,如同《西遊記》裡的「女兒國」一般,父親神馬的,根本不存在。 比如一種染色體變異的小龍蝦——大理石紋鰲蝦 (Procambarus fallax f. virginalis),就是齊刷刷的娘子軍團,它們從來不知父親為何物,想要娃了就「克隆」自己。 給它一片池塘,就能還你一池吃不完的小龍蝦(然而據說它們肉少味淡,並不好吃)!作為入侵物種,它們給歐洲和馬達加斯加本地物種帶來了災難。 圖中所示的炫麗花紋是大理石鰲蝦的重要鑑別特徵,而我們日常吃的克氏原鰲蝦是點狀的花紋。 當然最重要的差別應該是風味吧(十三香沒有加夠?) |參考文獻[1] 脊椎動物裡也有「戒掉」父親節的選手。 比如爬行動物中的婆羅門盲蛇(又稱鉤盲蛇)(Indotyphlops braminus),以及超過50種的鞭尾蜥(Aspidoscelis spp.)中的許多物種就秉持了這項傳統。 哇,大蚯蚓!盲蛇:我不是,我沒有,別瞎說啊! |Luna Tewary Adhurya MAMC Township, Durgapur, Paschim Bardhaman 有父親的荒漠草原鞭尾蜥 Aspidoscelis uniparens(你看這個尾它又細又長) |Wikimedia Commons 可有可無,存在感稀薄的父親 對於秀麗隱杆線蟲(Caenorhabditis elegans)來說,父親既可以有,也可以沒有。 為啥這麼說?這得歸功於它們非同一般的母親——這位線蟲母親真正意義上做到了既當爹又當媽,雙線操作同時產生精子和卵子,完成自體受精。 這些開了掛的母親們,面對要不要給孩子找個爹的問題,就很佛繫了。 有些株系的母親熱衷於自己的事自己解決,有些則更喜歡由兩人承擔繁衍下一代的責任,再有的就更加隨性,沒有明顯的偏好。 足見這些父親們的存在感是多麼稀薄。 秀麗隱杆線蟲的繁殖圖示母親因為可以同時產精子和卵子 |Eevee 顯微鏡下一條秀麗隱杆線蟲為孩子們選了一位父親 |WormAtlas 可以自己產生精子的秀麗隱杆線蟲完全實現了「我的娃,我做主!」 |Ellie elegans 不過,同樣是「可有可無」,蚜蟲父親的職責就顯得格外加光輝偉大了。 平日氣候宜人水草豐盈,蚜蟲母親自己就能夠透過「胎生」完成繁殖大業,蚜蟲父親默守幕後。 當凜冬將至時,蚜蟲父親們才如約登場,完成交配後留下愛的結晶——帶卵殼的受精卵,幫助蚜蟲寶寶抵擋刺骨的嚴寒。 待到春日,孩子們從卵殼中孵化,它們並不知道,是父親為它們帶來了整個冬天的溫暖。 蚜蟲的生活史非常複雜,既可以透過孤雌生殖直接胎生產子,也可以透過交配產卵再孵化出後代。 圖示為極簡蚜蟲生活史 |參考文獻[4] 明明當了爹,後代卻沒我的基因 自然界還有一種特別父親,就是明明當了爹,實際卻是個似父非父「假爹」。 這種現象叫做「假受精」(雌核發育),屬於一種特殊的孤雌生殖。 在這種模式下,精子不會和卵子融合,它們作用是來啟用卵原(卵)細胞的發育等功能,產生的下一代也和父親毫無「血緣」關係。 爸爸,我真的是你女兒! |豪斯醫生 貝拉中杆線蟲(Mesorhabditis belari)就是一種以「假受精」來繁殖後代的動物,他們種群中雄性的數量稀少(不足10%),男女比例失調嚴重。 這些父親的肩負了繁重的任務,卻總是揮揮衣袖不留下一片雲彩,時間長了會不會力不從心呢?別擔心,除了假受精外,貝拉中杆線蟲家族中也存在少量「真受精」,雖然機率較低,但這樣產生的孩子無一例外都是兒子,這部分延續父親血脈的小夥兒,將繼續揹負起家族興衰責任的未來。 貝拉中杆線蟲同時存在假受精和真受精(兩性生殖),透過真受精得到的後代都是雄蟲,這樣兒子們接過父親的接力棒,繼續完成家族繁衍的大業 |修改自WormBook 那麼,假如更加極端一點,整個群體裡只有雌性,並且必須透過假受精來繁殖,該怎麼辦?精子要從哪裡來呢? 答案就是:借別人家的唄!亞馬遜花鱂(Poecilia formosa)就是一種依賴假受精來繁衍下一代的動物,這些魚媽們能夠透過搶親戚家的魚爹(目前發現的有P. latipinna, P. mexicana, P. latipunctata這三種)的精子來啟用自己的魚卵。 至於誰是孩子的父親?這不重要,反正他們的基因是不會進入亞馬遜花鱂的後代的。 亞馬遜花鱂(Poecilia formosa) (左) 和毫不知情的「雲老爹」茉莉花鱂(P. latipinna) (右) |uni-wuerzburg 在「女兒國」為父略慘,那麼「男兒國」呢? 如果你覺得以上的父親的日子過得多少有些「慘澹」和「低調」,那麼我們換個視角,看看生在「男兒國」裡,境況又如何呢?下面這位逆襲的父親也許會讓你再次感嘆生物界的絢爛多彩——他們能夠透過「借腹生子」來狂刷當父親的體驗,而且這些擅長「借腹」的爹們,可能就在你的盤子裡—— 各位家庭「煮夫」,你已經把別人家的老父親都給料理了 |小蓉 河蜆(Corbicula fluminea)廣泛分佈江河、湖泊、池沼中,是一種非常廉價美味的食材。 有一種蜆(C. leana)的群體中雄性佔了80%左右,雌性的比例很小。 不過,他們並沒有找不到媳婦的擔憂,甚至可以搶別家的姑娘(其他種類的蜆),並且踢掉人家的染色體,將自己的遺傳物質完完整整的傳給後代,完美實現「借腹生子」。 利用這種雄核生殖的方式,河蜆們成功入侵歐洲、北美的河灘,掀起了一股「搶媳婦」狂潮。 河蜆的精子進入卵子後就可以完全踢掉母親的染色體,實現自己的春秋大業 |參考文獻[8] 參考文獻: Vogt, G. (2011). Marmorkrebs: Natural crayfish clone as emerging model for various biological disciplines. Journal of Biosciences, 36, 377-382. Lutes, A. A., Neaves, W. B., Baumann, D. P., Wiegraebe, W., & Baumann, P. (2010). Sister chromosome pairing maintains heterozygosity in parthenogenetic lizards. Nature, 464, 283–286. Bahrami, A. K. & Zhang, Y. (2013). When females produce sperm: genetics of c. elegans hermaphrodite reproductive choice. G3: Genes|Genomes|Genetics, 3, 1851-1859. Ogawa, K. & Miura, T. (2014). Aphid polyphenisms: trans-generational developmental regulation through viviparity. Frontiers in Physiology, 5. 1-11. Grosmaire, M., Launay, C., Siegwald, M. et al. (2019). Males as somatic investment in a parthenogenetic nematode. Science, 363, 1210-1213. Houki, S., Yamada, M., Honda, T. et al. (2011). Origin and possible role of males in hermaphroditic androgenetic corbicula clams. Zoological science, 28, 526-531. Pigneur, L. M., Etoundi, E., Aldridge, D. C. et al. (2014). Genetic uniformity and long-distance clonal dispersal in the invasive androgenetic Corbicula clams. Molecular Ecology, 23, 5102-5116. Etoundi, E., Marescaux, J., Vastrade. M. et al. (2019). Distinct biogeographic origins of androgenetic Corbicula lineages followed by genetic captures. bioRxiv preprint. 作者:Eevee 編輯:Yuki 本文首發於「我是科學家iScientist」 果殼 ID:Guokr42 靠譜科普 就看果殼 有哪些動物界的現象,你第一次聽說的時候被震到了? BTW,我們設定了小小的門檻,相信熱愛科學的你肯定會透過考驗!掃描下面的二維碼,在42秒內答對儘可能多的題,達到一定分數才可以加入,每24小時僅能答題一次。 呼~深吸一口氣,然後好好答題吧! AI和同事們等你來玩哦~ 《在「女兒國」當爹,是怎樣一種體驗?》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 科學報 cn-n.net,請記得按讚、收藏及分享。
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在「女兒國」當爹,是怎樣一種體驗?
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