奧推網

選單
文化

這種生物雌雄同體,一不小心“老婆”變成了“老公”?

據科普中國:前一集,我們提到的偕老同穴中的儷蝦,還有重口味的鮟鱇魚。雖然各有各的婚姻風格,但有一件事情是確定的,那就是“雄魚就是雄魚,雌魚就是雌魚”。呃,你可能覺得這是一句廢話嘛。確實,在人類的世界裡,說這句話好像毫無意義,但放在魚類的世界裡,這句話就不一般了。

01

金黃龍頭魚:閨蜜變配偶

如果你看過紀錄片《藍色星球 2》相信你一定會對裡面這樣一個情節印象深刻。有一隻頭頂突出、身體強壯的雄性金黃突額隆頭魚(Semicossyphus reticulatus),似乎掌握著絕對的權利,控制著一群“後宮”們。

金黃突額隆頭魚(Semicossyphus reticulatus),圖片來源:Wikimedia

但在後宮之中,一隻 10 歲的雌性隆頭魚悄然躲進了自己的巢穴,進行“閉關”。經歷了幾個月的變化,它的腦門更加突出,身體變得更加巨大,體內的雄性生殖系統發育成熟,成為了一條雄性隆頭魚。這隻剛剛成為雄性的隆頭魚,比原來的雄性首領更加強壯。

它向原首領發起了挑戰,經過一番激戰,原首領落敗,新變成雄性的隆頭魚,獲得了統治權。原來的“姐妹”們,成為了它的配偶。這種性別轉變外加權利鬥爭的大戲,在隆頭魚的世界裡,再平常不過了。

02

魚類的世界,雌雄同體

金黃突額隆頭魚能夠進行這樣的一場性別轉變,是因為,它們是一種雌雄同體的魚。雌雄同體就是說一個生物體內,有雄性和雌性兩套生殖系統。這樣的生物、既可以是雄性、也可以是雌性,或者在某些情形下是雄性、在某些情形下是雌性。

放眼生物界,雌雄同體其實不是什麼罕見的現象。比如我們海洋愛情故事系列第一集裡提到的阿氏偕老同穴,這種玻璃大樓一樣的海綿,就是一種雌雄同體的動物。還有小區花壇裡的蚯蚓,它們也是雌雄同體的生物。在魚類當中,至少有 500 種魚是雌雄同體的,金黃突額隆頭魚就是其中之一。

金黃突額隆頭魚的情況是順序性雌雄同體中的雌性先熟。也就是說,它們的性別先是雌性,在達到某個條件下,比如雄性首領突然死亡了,或者雌性長到一定的年齡、體型了,性別就會發生轉變。除了金黃突額隆頭魚,其他種類的隆頭魚、以及許多種類的鸚嘴魚,都屬於這種雌性先熟的雌雄同體。

雌性先熟的新月錦魚(Thalassoma lunare),圖片來源:Wikimedia

鸚嘴魚(Scarus ghobban),圖片來源:Wikimedia

那有沒有雄性先熟,之後會變成雌性的魚呢?當然有,這就要說到我們的第二對主角了,小丑魚。尼莫的爸爸變成了媽媽?小丑魚的故事,我們可以從一部動畫片說起。在《海底總動員》裡,小丑魚爸爸把孩子尼莫弄丟了,踏上了尋找尼莫的旅程。

小丑魚(Amphiprion ocellaris),圖片來源:Wikimedia

但假如這件事真的發生在自然界中,故事是這樣的:一天早上,小丑魚發現孩子尼莫不見了,於是爸爸離開了海葵家園去尋找尼莫,找著找著,爸爸就變成了媽媽……這是因為,小丑魚是一種典型的雄性先熟的雌雄同體魚類。小丑魚以族群的形式生活在海葵裡,利用海葵有毒的觸手保護自己(小丑魚對這種毒液免疫)。

小丑魚在出生之後,都會先成為雄性,只有族群中最大的那隻雄魚會變成雌性,成為魚群的領袖。因為海葵裡的生存空間有限,有些小丑魚(比如下圖中的克拉克小丑魚)族群中只有最大的雄性和雌性是“繁殖魚”,只有它們能產生精子和卵子。其他的雄性小丑魚都是不參與繁殖的“非繁殖魚”。

海葵中的克拉克小丑魚(圖片來源:Wikimedia)

一旦族群中的雌性領袖死亡了,剩下魚群中的最大的雄性會變成雌性,取代原來的首領。所以,動畫片裡的尼莫媽媽不見了,它的爸爸作為繁殖魚,應該是最大的雄性,它就會變成一條雌魚。除了小丑魚,還有很多魚類也都是雄性先熟的,比如澳大利亞尖吻鱸 ( Lates calcarifer )、金頭鯛 ( Sparus aurata ) 和黑棘鯛 ( Acanthopagrus schlegeli )等等等等。

雌性先熟的金頭鯛 ( Sparus aurata ) ,圖片來源:Wikimedia

之所以會出現這樣的現象,科學家推測,有一種可能是,對於某些魚類來說,一旦長到一定尺寸,成為某種性別是有優勢的。比如對於像小丑魚這樣的魚來說,大的雌性比小雌性更能生育。所以在體型比較小的時候作為雄性傳播精子,在體型長大之後孕育卵子更有效率。

03

安能辨我是雌雄

無論是金黃突額隆頭魚,還是小丑魚,它們都有一個特點,那就是,由雌變雄或者由雄變雌之後,就不能再變回去了。其實在雌雄同體中還有一類,它們可以在雌性和雄性之間來回變化。比方說,珊瑚蝦虎魚中的一些種類,它們一生中的大部分時間都躲在珊瑚礁的縫隙裡面,很少外出行動。

這樣“宅”的魚尋找伴侶的機會不多,所以能夠來回變換性別對它們的繁殖來說就非常重要了,只要兩條魚相遇,它們就能配成一對。還有藍帶蝦虎魚,它們會根據自己的社會地位改變性別。在一個群體中,如果一條魚屬於從屬地位,表現出從屬於別的魚的行為,那它就會變成雌性。假如它表現出主導性,或者不打算服從於其他的魚,那就會成為雄性。

藍帶蝦虎魚(Lythrypnus dalli),圖片來源:Wikimedia

04

性別太容易變化,也有缺點?

對於包括人類在內的哺乳動物和鳥類來說,性別是由染色體決定的,但放眼動物界,還有其他決定性別的方法。比方說,很多種類的魚,性別是由溫度決定的。科學家發現,對溫度決定性別的魚類來說,全球變暖可能會給它們帶來大麻煩,水溫的微弱變化,就可能會引起雌雄比例的嚴重變化。

水溫上升1到2攝氏度,就可能讓雄性:雌性的比例從原來的1:1變化成3:1,這樣的變化可能危害這些魚類的繁衍。除了溫度,環境中的化學汙染物、還有水體酸度的變化都可能會影響魚類的性別。

相簿版權圖片,不授權轉載

它們會影響魚類胚胎中芳香化酶的活性,芳香化酶對於魚類的性別決定起著至關重要的作用。比如,在一項研究中,科學家就發現,城市廢水中極其微量的雌性激素(包括天然的和人工合成的雌性激素)會對魚類的繁殖產生影響。這些雌性激素會讓一些雄魚變成“雙性魚”,這可能會讓這個魚群徹底崩潰。

其實,人們對於化學汙染物對海洋中魚類性別的影響研究還比較少。我們的行為會在多大程度上影響魚類性別比例,會不會造成某些魚類的滅絕,我們還不得而知。但就如普渡大學的 Professor Maria Sepulveda 所說的,很少有人研究並不意味著它不是一個問題。

人類大量排放的汙染物,可能已經給一些魚群帶來了滅頂之災。雖然,在人類看來,魚類這種改變性別追尋愛情的現象有些奇怪。但這也是海洋愛情的一部分。希望,人類海洋中這種特殊的浪漫,不要因為人類的汙染而消失。