动物有哪些性别决定机制?动物的性别是由什么决定的

人类分男女,动物有公母,就连植物也分雌雄。凡是进行有性生殖的动物都有性别之分,那么,动物的性别是怎样决定的呢?

动物有哪些性别决定机制?动物的性别是由什么决定的

我们在中学生物课就学过,人类的性别是由XY型染色体决定的。但其实,在物种如此繁多的动物世界,不同的动物,性别决定方式有所不同。除了我们所熟悉的染色体性别决定系统,还有环境决定型,年龄决定型,有的动物性别可切换,还有的动物性别由王来决定 。雌雄同体,变性,这些在人类看来奇葩的性征,对有些动物来说只不过是常规操作。我们这就来聊聊这些神奇的性别决定方式。

动物有哪些性别决定机制?动物的性别是由什么决定的

染色体性别决定系统

人类在发现性染色体后,就自然而然地将性别与性染色体联系在一起,逐步形成了性染色体决定性别的学说。当然,这不是只有XY型。

XY型性别决定

对于大多数哺乳动物(包括人类在内)而言,性别是由遗传基因决定的。它们都拥有一对性染色体,一条来自母亲(XX),另一条来自父亲(XY)。染色体XX配对, 就会生出女儿,而一条X与一条Y染色体相遇,就会生出儿子。

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也就是说,这类生物的性别在精子和卵子结合的过程中就被确定了下来了,完全取决于受精过程中结合的染色体类型。由于女性的卵母细胞只传递X染色体,而男性的精子传递X或Y染色体其一,所以性别由父亲所决定。

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ZW型性别决定

然而,染色体性别决定系统,其实并非只有XY型这么简单。鸟类就具有不同的性别遗传决定系统——ZW 型决定系统,其性别并不是由雄性所决定,而是由雌性卵子中所携带的性染色体是Z,还是W决定。如果结合后拥有两条Z 染色体,就是雄性(ZZ),只有一条 Z 染色体,则是雌性(ZW)。

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染色体数目决定型

还有一些动物的性别与性染色体本身无关,而是由染色体组数决定的,这类被称为胚胎倍型决定系统,比如蜜蜂、蚂蚁等高度群居昆虫。

在蚂蚁的族群里,负责产卵的蚁后有一项绝招,那就是“选择性受精”,这也是这个系统的奇妙之处。蚁后与雄蚁交配完后,可以在体内储存精子,而雄蚁交配完成后就会死去。如果蚁后拿精子给卵子受精,那这个卵出生的就是雌蚁,具有两组完整染色体的就为雌性;但如果没给卵受精,就只有一组染色体,卵也能孵化,出来的就是一只雄蚁。由此看来,雄蚁都是没有父亲的。蜜蜂同理。

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环境性别决定系统

对于一些爬行动物来说,它们的性别并不是由基因决定,而是由环境因素决定的。比如大部分龟类和鳄鱼的性别,都是在受精后确定的,它们的性别取决于孵化过程中关键时刻的温度。温度的变化会影响这类生物的性激素含量。

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以鳄鱼卵为例,当环境温度小于30℃时,孵出的小鳄鱼都为雌性;当温度高于34℃时,出生的个体则全都为雄性;而温度处于这之间时,则雌雄参半,随缘选择。简单来说,就是“冷女热男”。而龟类正好与之相反,属于是“冷男热女”,临界温度分别是28℃,30.3℃。

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从生物进化角度来看,环境性别决定型的动物,同一窝中几乎都是同一种性别,这能够有效避免近亲繁殖。但是,随着全球变暖,导致这类动物的性别比例严重失衡,近年来,出生的海龟几乎都是雌性的,而很多雌性没有伴侣,可能孤独终老,而更严重的,可能导致整个种族的灭亡。

性别转换

以上这些动物,还都有雌雄之分。而有另一些物种,属于”雌雄同体”。在雌雄同体的物种中,还有一种更加特殊的情况,叫做“顺序性雌雄同体”。这些动物能够在一定条件下,转换自己的性别,常见于鱼类中。

善变的黄鳝,就是典型的顺序雌雄同体,它们从胚胎到性成熟是雌性,具有卵巢,等产卵后,卵巢就会退化,性腺就开始慢慢转化为精巢,性别转换为雄黄鳝。

再比如《海底总动员》电影中可爱的小丑鱼,成年后也可以转性。小丑鱼一开始都是雄性的。在一个小丑鱼的族群中,一般有一个雌性妈妈,一个雄性爸爸和一群雄性孩子。如果这个雌性妈妈意外死亡,雄性爸爸会转变成雌性,而剩下来的鱼中最大最具优势的雄鱼就会发育成熟成为雄性爸爸,与雌性妈妈完成繁衍任务。是不是毁三观了?这种行为看起来很奇葩,不过在动物界,这也是基本操作,就是为了生存而已。

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此外,自然界中还有些动物通过奇奇怪怪的方式变性。

比如,海洋蠕虫后螠,它在幼虫期是无雌雄之分的。如果幼虫在发育时落在海底独立生活,就会发育成雌虫。如果幼虫游落在雌虫的吻部上,就会发育成雄性。

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青蛙的性别发育主要受遗传因素的影响,但环境因素也起到一些作用。研究发现,人类产生的一些污染物,比如杀虫剂、除草剂,会导致青蛙“由男变女”。

其实有性生殖的物种最初并没有性别的划分,但仅靠母体复制自身的基因进行遗传的话,后代的遗传基因太稳定,环境适应力较差,容易就被大自然淘汰而灭绝。出现性别之分是自然选择的结果,有性繁殖通过个体间的基因结合,带来了基因的多样性,让有性生殖的生物能够更有效地适应环境,长期生存繁衍下去!

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