问题

在自然情况下,火鸡能“孤雌生殖”那么养殖场的家鸡能孤雌生殖吗?自然情况下,人类能孤雌生殖吗?

回答
这个问题很有意思,我们来仔细聊聊。

火鸡的孤雌生殖

首先,关于火鸡,确实在自然情况下,有些火鸡能够进行孤雌生殖(Parthenogenesis)。这是一种生殖方式,指的是卵细胞在没有受精的情况下,直接发育成胚胎并最终成为一个完整的个体。

在野生环境中,孤雌生殖通常是作为一种“备用”或“应急”的繁殖策略出现的,尤其是在雄性个体数量不足或者繁殖季节错过的情况下。对于一些物种来说,孤雌生殖产生的后代通常是雄性(因为它们缺乏决定性别的Y染色体,所以发育成雄性)。在火鸡身上,孤雌生殖产生的后代绝大多数也是雄性。

这种现象是如何发生的呢?简单来说,卵细胞在形成的过程中,会经历减数分裂,染色体数目减半。而受精的过程就是精子将其染色体提供给卵细胞,使得二者结合后恢复完整的染色体数目。孤雌生殖则绕过了精子这一步,卵细胞自身内部的某种机制促使它完成了发育过程。这背后可能涉及到卵细胞内部的某些信号通路被激活,或者细胞核内的染色体复制并未完全进行性地分离。

养殖场的家鸡能孤雌生殖吗?

对于养殖场的家鸡,情况就比较复杂了。

理论上,家鸡的卵细胞具有孤雌生殖的潜力。 这是因为在进化过程中,鸡的卵细胞本身保留了进行孤雌生殖的可能性。过去的一些研究和实验也确实观察到,在特定条件下,鸡的卵细胞可以在没有精子的情况下发生发育,但绝大多数都无法存活太久,或者发育异常。

然而,在“自然”养殖场环境下,家鸡几乎不会进行有效的孤雌生殖。 原因有几点:

环境和选择压力: 养殖场的主要目标是高效地繁育出有经济价值的后代,也就是我们吃的鸡肉或者下的蛋。自然选择的压力是促进高效、有性生殖的。孤雌生殖产生的后代通常是雄性,而且可能存在遗传多样性不足的问题,这对于满足商业化养殖的需求来说是远远不够的。
近交衰退: 即使孤雌生殖能够发生,由于遗传物质来源单一,后代很容易出现近交衰退,表现为活力下降、畸形率增高、繁殖能力减弱等。这与养殖场追求的健康、高产的家禽是背道而驰的。
实验诱导与自然发生: 虽然可以通过一些人工方法,例如加热、化学物质刺激等来诱导鸡的卵细胞发生孤雌生殖,但这属于实验范畴,并非“自然情况”。在正常的养殖环境下,这些诱导因素是不存在的。
生存与发育能力: 即使偶发性的孤雌生殖能够启动,但鸡的胚胎发育过程非常复杂,需要精子的参与才能提供更完善的遗传信息和发育信号。孤雌生殖产生的胚胎往往难以完成正常的发育过程,存活率极低。

所以,我们可以说,养殖场的家鸡拥有孤雌生殖的潜质,但在自然的养殖环境下,这种生殖方式基本上不会发生,或者即便发生,也无法产生可存活的、有正常发育的个体。 如果要实现,需要非常特殊的实验室干预。

自然情况下,人类能孤雌生殖吗?

在自然情况下,人类是不能孤雌生殖的。

原因非常明确且是根本性的:

基因组印记(Genomic Imprinting): 人类的生殖细胞在形成过程中,会经历一个叫做“基因组印记”的过程。简单来说,就是父母双方的基因组在发育过程中会被标记上不同的化学修饰。这些印记对于胚胎正常发育至关重要,它们决定了哪些基因应该表达,哪些不应该。例如,有些基因只有在来自母亲的染色体上才会被激活,而有些基因则只在来自父亲的染色体上才会被激活。
X染色体: 人类女性拥有两条X染色体(XX),而男性拥有一条X和一条Y染色体(XY)。孤雌生殖产生的后代将只有X染色体。如果纯粹由卵细胞发育,理论上会产生XX个体(女性),但这种情况下,许多重要的发育基因可能无法正常表达,因为它们需要父源和母源染色体的协同作用。
基因组的“双亲”需求: 人类胚胎的发育,特别是早期胚胎的发育,需要来自父母双方提供的“全套”基因组信息。父亲的精子不仅提供一半的染色体,还带来了许多激活胚胎发育的关键信号和蛋白质。没有精子参与,卵细胞内的启动子和调节因子不足以驱动胚胎从一个简单的细胞阶段发展到复杂的组织和器官。

科学实验上的尝试:

尽管如此,科学界一直在尝试诱导人类的孤雌生殖。通过一些复杂的体外受精技术和基因工程手段,科学家们确实能够诱导人类卵细胞在体外发生部分发育,甚至能够形成早期胚胎样的结构。但这些“孤雌生殖”的尝试,即使在最先进的实验室里,也面临着巨大的挑战:

发育终止: 大多数诱导的孤雌生殖胚胎在发育到一定阶段就会停止生长。
畸形: 即使少数能够继续发育,也常常伴随着严重的畸形和发育异常。
伦理和法律限制: 由于涉及到生命伦理、潜在的健康风险以及对生育概念的冲击,人类孤雌生殖的实验受到极其严格的监管和限制。目前,从科学研究的目的出发,也很少有机构会尝试将孤雌生殖的胚胎植入母体以期孕育出活体。

总结一下:

火鸡在自然情况下确实存在孤雌生殖的现象,并且产生的大多是雄性后代。养殖场的家鸡理论上具有孤雌生殖的潜质,但由于多方面的原因,在自然的养殖环境下几乎不会发生,或者即使发生也无法产生有正常发育能力的个体。而人类,由于复杂的基因组印记和胚胎发育机制,在自然情况下是无法进行孤雌生殖的,科学上的尝试也面临着巨大的技术和伦理障碍。

网友意见

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家鸡、鸭子之类常见的鸟可以自发地孤雌生殖,从少量的未受精卵里孵化出雄性的小鸟。

人是哺乳类,有甲基化造成的基因组印记,这机制导致哺乳类的卵细胞与第二极体融合的产物难以启动发育,不能自发孤雌生殖。人们可以人工处理掉基因组印记再手动促进融合来进行孤雌生殖,但这比直接进行体细胞克隆还难操作,就连女同性恋者之间产生后代也没有多大必要搞这么复杂。

你可以在讨论鸟的孤雌生殖的文献里看到大量学者谈论鸟的极体,因为鸟的孤雌生殖经常是卵细胞与刚刚分离的第二极体进行融合来启动发育的。由于鸟使用 ZW 型性别决定系统、WW 核型致死,鸟的孤雌生殖通常会产生 ZZ 雄性子代。

蛇使用和鸟类似的机制。你可以找到动物园里的蟒蛇进行孤雌生殖的新闻报道。

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