雌雄同體

生物學術語

雌雄同體(hermaphroditism)是雌雄異體現象的反義詞。即在一個生物體中雌、雄性狀都明顯的現象。雌雄同體是指動物同時具有具有兩性腺體。通常僅指正常的現象而言,與間性和雌雄鑲嵌現象等現象是不同的。植物也有雌雄同體現象。

產生兩種類型的配子,即精子與卵子,不一定就意味著存在兩種完全相反的性別。實際上卵子和精子這兩種完全不同的生殖細胞,都可能由同一個個體產生。在正常的雌雄同體的物種中就有這種情況發生;而在植物當中普遍存在雌雄同體的物種,在環節動物門的蠕蟲和軟體動物之類的低等動物那裡,也可以發現這種情形。

簡介


動物結構愈是複雜,進化愈是高等,則其分性的特徵愈是顯明。故高等動物——有脊椎的動物——多屬於前者;而身體結構簡陋,進化程度低下,或退化的動物多屬後者。這是一種通則。因為這種關係,我們必先在高等動物上,著手觀察兩性的問題,以次及於下等動物。追究到極點,就在高等動物上,也未始不可以找到一點兩性同體的根源,人類亦不能被列於例外。
兩性同體也不是一種很簡單的性質,可以三言兩語表示明白的。它有各種形式和各種等級:有屬於形態方面,有屬於生理方面。有的兩性同體動物的精巢與卵巢各自獨立,分地生長;有的兩性同體的動物,沒有精巢和卵巢的分別;他們的精蟲和卵生長於共同的生殖腺之內。這既不應稱為精巢(雖然產生精蟲),也不應稱為卵巢(雖然產生卵球),而名之為雌雄生殖腺或兩性腺,則最覺妥當沒有了。有的雌雄同體的動物,自體的精巢所產的精蟲和卵巢所生之卵球能夠互相結合,實行自體受精。有的兩性同體的動物,自體的精蟲和卵球不能互相結合,或得不到結合的機會。異體交配便成為它們傳種必要的條件。從前有人詼稱兩性同體動物,曰不求人;但究其實際,這一名稱只能賦予前一類,不能賜給后一類。

同體現象


雌雄同體生物
雌雄同體生物
在雌雄同體現象中,雄的機能或性狀(雄性Male)和雌的機能或性狀(雌性Female)如果同時存在,稱為常期雌雄同體現象(例如蚯蚓、豉蟲);雄的性狀和雌的性狀如果出現的時間有先後稱為鄰接雌雄同體現象(如牡蠣、黑鯛)。雌雄同體現象在各低等動物中為數很多;一般認為與雌雄異體現象相比是屬於原始的性別類型。但相反的例子也有如軟體動物中的豉蟲,這些動物從雌雄異體再變化為雌雄同體;因此稱為次生雌雄同體現象(Secondaryhermaphroditism)。其中還可再區別為雌體雌雄同體化(cynomonoecie)(如線蟲中的Angoiostom-um nigrovenosum)和雄體雌雄同體化(andromo-noecie)(如線蟲中的Bradynema rigidum)。雌雄同體動物的卵和精子,其染色體數通常是相同的,沒有異型的性染色體,但是也有的動物如茗荷(Lepas anatifera)(2n=2b)的卵和精子,其染色體數雖相同,但卵的染色體比精子的染色體大3~4倍,前面列舉的Angiostomum nigroveno-sum其精巢組織形成時,有一個染色體失去活性,不久便消失。又如Icerya purchasi在精巢組織形成時染色體數減半。即使是機能上的雌雄同體動物,通常也是進行異體受精的。如玻璃海鞘(Ciona intesti-nalis)其自身的精子很難通過卵外被覆的細胞層,但如果能夠通過被覆層,自體精子也能受精。Incillar-ia confusa(一種蛞蝓)通常都與另一個個體交配受精。
這些物種的生殖可以由自體受精完成,或者更普遍地,由交叉受精完成。某些生物學家曾試圖重新解釋這種狀況。有人認為,性腺(卵巢與睾丸)在兩個完全相反的個體中的分離,表明進化的發展越過了雌雄同體階段。相反,另一些人認為,這種分離狀態是原始的,雌雄同體是退化狀態。這些關於這種或那種系統優越的觀點,暗示著當前的進化理論極有爭議。我們能確切說出的只是,這兩種生殖方式實際上是共存的,兩者都順利完成了有關物種的延續;和產生它們的機體差別一樣,配子差別也許也是偶然造成的。所以,物種按雌雄兩種個體來劃分,看來是通過觀察所得到的最低限度的事實。
在動物王國中,存在一種奇異的雌雄同體現象。所謂的雌雄同體,是指動物從身體中間被一分為二,分成雌性和雄性兩半。
儘管雌雄同體現象最常見於昆蟲和節肢動物(如蜘蛛)身上,但是在更高級動物中也存在此類現象,如甲殼類動物、螃蟹、北美紅雀等。雌雄同體龍蝦極為罕見,最早記載應追溯到1730年。

同體生物


1.大西洋扁貝
北美洲沿海生長著一種有趣的大西洋扁貝,雄性扁貝在水底漫遊,直到最後找到了合適的配偶。這時,它就伏在雌性扁貝的背上。沒過多久,雄性扁貝就會失去生殖器而完全變成雌性扁貝。以後,另一隻雄性扁貝又會伏到它的身上,再轉化成雌性。這種交配過程形成一種塔狀的扁貝鏈,下面一層層都是雌性,最頂上一層雄性扁貝,這一結構會越築越高。在水底四處遊盪的全是雄性扁貝,而雌性扁貝則一天到晚一動不動地伏在水底下。
成熟的藤壺是雌雄同體生物——即每隻藤壺身上同時生長著雌雄兩性的生殖器官。藤壺喜歡群居,彷彿這樣才感到安全,但是過分密集的群落又會使大量藤壺幼體夭折。有時藤壺採取這樣的方式避免過分擁擠——它們密密麻麻地吸附在輪船的船體上,把這個危機轉嫁給了人類。為了適應這種頭尾顛倒的生活方式,藤壺的卵巢是長在頭上的。
這種魚之所以有這麼一個有趣的名稱,是因為它們孜孜不倦地為別的魚清潔口腔和鰭。在這種魚身上,大男子主義發展到了登峰造極的地步。一條雄魚擁有"三房四妾",這些雌魚都不準離開雄魚的活動水域,它們也不會團結起來反對這位蠻不講理的"丈夫"。有時,一條雄魚後跟著二至五條雌魚,它們排成一長串,其先後次序是嚴格按等級排列的。如果雄魚不幸短命,地位最高的那條雌魚就會挑起家庭的重任成為這群雌魚的首領。但是,神奇的事發生了!不出幾天,這條首領雌魚身上會自動長出雄性生殖器而變成一條真正的雄魚,而剩下的跟班雌魚們就順理成章地成了它的妻妾,過著幸福的日子。
4.棉墊蚧蟲
這種蚧蟲因身上長著棉墊狀鱗片而得名,它們一直危害著加利福尼亞的果園。後來人們引進了它的天敵——澳大利亞瓢蟲,才有效地控制了它們。這種昆蟲不存在交配問題,因為它們是自體交配的——這種交配方式即便是在雌雄同體的動物中也是不尋常的。對於這種昆蟲,我們很難稱它是雄性或雌性,因為它是雄性的,同時又是雌性的。
5.蚯蚓
蚯蚓是我們熟悉的環節動物,可是它的生殖方式卻是十分奇特的。蚯蚓是成群結隊交配的,它們先是直挺挺地躺著,再用分泌出來的粘液彼此牢牢地粘在一起。這時,它們身上的第15節就產卵,而第9第10兩節則吸收這些卵並使它們受精,這些卵儲藏在蚯蚓的脊部,兩至三周后孵化出來。蚯蚓的這種"交配"過程一般持續數小時。
6.歐洲扁蠣
這種軟軟的小生物是最最典型的兩性動物,它們輪流擔任兩性角色:先是雄性,然後是雌性。它們之所以能這樣做是因為體內長著雌雄兩種生殖器官,這種雄-雌交替的過程稱之為"節奏性連續雌雄同體"。生活在英國周圍的扁蠣,它們年復一年地輪流擔任兩性角色;然而生活在較為溫暖的地中海中的扁蠣,卻能在同一季節里同時承擔雌雄兩種角色。這種歐洲扁蠣長著十分堅硬的外殼,不易受到攻擊。它們只在滿月或新月後交配,與其說是由於春潮還不如說是春天睏倦感的緣故。
7.陸地蝸牛
這種常見動物也是雌雄同體生物,其交配過程充滿著激情與獨特的浪漫情調。冬天時,蝸牛在地下打洞,並使自己鑽入堅硬的殼內。春天來臨時,它養足了精神,渴望伴侶。蝸牛的雄性生殖器官中包括一隻裝滿"愛情之箭"的小囊它可以隨時發射這種細細的骨質導彈。當兩隻情意綿綿的蝸牛擁抱在一起時,它們就將箭射入對方體內,以完成互相交換精子的過程。
8.肝蛭
肝蛭這種寄生蟲也是雌雄同體生物,它們的卵孵化成幼蟲后,這種幼蟲可以不經交配再產卵。這樣,一粒肝蛭卵最後可以成為千萬條肝蛭。肝蛭主要寄生在家畜身上,如牛和羊。當牛羊飲用了受污染的水后,它們就來到這些家畜的體內,準確地朝肝部前進,最後舒舒服服地在那裡定居下來。
小小的寄生蜂通常是所謂"雌雄嵌體"的,也就是說,它們體內雌雄兩種染色體雜亂地混合在一起。它們的行為毫無疑問地表明,它們最重要的性器官是"頭腦"。比如說,一隻正常的雄寄生蜂和雌寄生蜂交配后,雌蜂就會在蛾的幼體上蜇一下,把卵產在它的體內。不過,有些寄生蜂卻長著雄性的頭腦和雌性的身體——這就是"雌雄嵌體",這時它的交配行為就會發生紊亂:它會蜇雌蜂並企圖與蛾的幼體交配。它甚至還會圍著雌蜂胡鬧,卻不與它交配;或者剛開始交配就突然停頓,彷彿記起了什麼重要約會似的。
海鱸是一種滋味十分鮮美的魚,它也經歷著完全變性過程——從成熟的雌性變為成熟的雄性。這一變性過程通常是在海鱸5歲時進行的。海鱸有一種亞種,叫做"帶狀沙魚",它們盛產於佛羅里達水域,這種魚能夠自體受精。
海兔,螺類的一種,又稱海蛞蝓。屬海兔軟體動物門,腹足綱,無盾目,海兔科動物的統稱。它是甲殼類軟體動物家族中的一個特殊的成員。由於它們無法和配偶交換精子——雖然它們是雌雄同體生物,所以它們被迫進行群體交配。通常一隻海兔身上趴著另一隻海兔,後者身上又趴著另一隻:有時,整整一打海兔在玩這種疊羅漢把戲。有些觀察者報道說,這種疊羅漢形式還會演變成環形。它們交合常常持續數小時,甚至數天之久。春天是海兔的繁殖季節,雌雄同體的海兔進行異體受精。交配之後,即產卵,產出的卵子,卵與卵之間相互以蛋白腺分泌的膠狀物,黏成細長如繩索狀一長條,有的可達幾百米。有人以18米長的卵索帶統計,竟含有108000個卵。海兔產卵甚多,但孵出的極少,因為都被其他動物吞食掉了。海兔的卵索外表看去如粉絲,當地群眾叫它們為“海粉絲”。孵出的海兔,經2-3個月後發育成成體。海兔最大可長到30英寸,它們主要生活在赤道和溫帶的沿海中。
海鞘的個頭大小不一,小的不足1毫米,大的超過1英尺,它們小時候很像蝌蚪,長大了卻像一株植物,海鞘也是一種雌雄同體生物,不過與其他該類生物不同:它可以通過普通的精子——卵子的結合而繁殖後代,但它也可通過"發芽"的方式來複制自己。不過,通過"發芽"而長出的第二代海鞘必須經過交配才能產生下一代,而這一代的海鞘又會"發芽"了。海鞘的"芽"同馬鈴薯的芽差不多,它們這種隔代無性繁殖的方式,使海鞘能夠遍布全世界,卻同時又使自己保持在很低的進化水平上。幸運的是,達爾文“物競天擇、適者生存”的進化理論也沒能將它們淘汰。
船蛆實際上不是蛆,而是一種雙殼貝類,就像牡蠣一樣,它產卵的數量很多——大約每年5,000,000顆,接著它就改變了自己的性別。它利用堅硬的外殼在木頭上打洞,一邊挖一邊吃木頭。在木船和木製碼頭的年代里,船蛆是一種危害極大的生物。
14.匙蛆
匙蛆生活在海里,它們的幼蟲過著童話般的生活。當一條幼年匙蛆接受了成熟雌匙蛆的針狀嘴部一吻時,它一下子就變成一條小小的雄匙蛆。假如它沒有這番"艷遇",那麼它就只能老老實實地呆在礁石下,長啊長啊,最後變成了香腸模樣的雌匙蛆,體長約4英寸。由於雄匙蛆的身長不足雌匙蛆的1/60,所以為了交配的緣故,它不得不鑽入雌匙蛆體內。有時一條雌匙蛆內足足有85條雄匙蛆。有幾條真正鑽進了卵巢,忠實地執行授精任務,不過大多數雄匙蛆則是為了好玩,它們可以免費搭車到處遊玩!
此外所有后鰓動物都是雌雄同體
它們擁有雌性及雄性的生殖器官,能同時製造精子及卵子。后鰓動物的生殖器位於身體的右方,並經過高度的特化,為了防止自體受精。在交配時,一對后鰓動物會互相貼近對方的右邊,然後交換精子。受精后,它們會以黏液把卵子黏附在一起,然後把它們固著在堅硬的岩石表面,形成一條如捲曲絲帶狀的卵子束。即海蛞蝓、陀螺等生物。
15.澳大利亞扁蟲
澳大利亞扁蟲,是扁形動物門(Platyhelminthes)的無脊椎動物,雌雄同體,交配時誰的生殖器先插入對方體內即扮演男性的角色。
此外世界各地的扁蟲多雌雄同體,常行自體受精,但也行異體受精。也有營無性生殖的。
16.蛞蝓
交配時蛞蝓從尾部分泌粘液,形成絲,粘在樹枝上,身體倒掛於半空,挨在一起。然後生殖器官從顎下伸出,白色,半透明,帶狀,柔軟,基本與身體等長,器官頂端連接,然後呈螺旋狀纏繞,但不是直直的絞在一起,而是有個“壓扁”的效果,所以最後看起來就像半空中盛開一朵晶瑩的花,很是漂亮,還帶點仙氣。交配完畢,白色帶子縮回去,一條蛞蝓就吧噠掉到地上,它們又變回其貌不揚的鼻涕蟲。
17.黃鱔
值得一說的是黃鱔,黃鱔屬魚綱、合鰓目、合鰓科、黃鱔亞科;普通淡水食用魚,無鱗,在淺水中能豎直身體的前半部分,用口到水面呼吸,把空氣儲存於口腔及喉部,所以顯得喉部腫大。廣泛分佈於亞洲東南部,除西北高原外,各地均產,棲息在池塘、小河、稻田等處,常潛伏在泥洞或石縫中,夜出覓食。很多接觸過黃鱔的人都認為黃鱔是一種雌雄同體的生物,其實不是,黃鱔不是一種雌雄同體的生物,其生殖情況較特殊,幼時為雌,生殖一次后,轉變為雄性,這種雌、雄性的轉變現象稱為性逆轉現象。
18.雌雄同體人類
關於雌雄同體的發生率,最高的估計(Fausto-Sterling et. al., 2000):有1%的活產兒有某種程度的性別不明,有0.1到0.2的活產兒會因性別不明現象引起醫療關注,包括以手術消除此現象。其它人(Leonard Sax, 2002)估計的真正雌雄同體的發生率則低很多,約為0.018%。
在一般人類胚胎的發育過程中,SRY基因會使生殖腺發育為睾丸,沒有SRY基因生殖腺則會發育為卵巢。在此之後,內生殖器與外生殖器的發育是由某些胚胎生殖腺分泌的荷爾蒙決定。在受孕幾周后的胚胎生殖腺基本上是雌性的,擁有一對「泌尿生殖皺摺」,中間有一小隆起物,隆起物後有尿道。如果生殖腺發育為睾丸,而睾丸分泌睾脂酮,而且細胞也對睾脂酮有反應,則外側皺摺會腫起,中線會融合以形成陰囊。隆起物會長大變直形成陰莖,皺摺內側會包住陰莖,中線會融合以形成陰莖尿道。出生后睾丸會下降入陰囊。如果生殖腺發育為卵巢,另外一套過程會形成雌性內外生殖器。以上一般過程中出現特殊變化,就會形成程度不一的雌雄同體現象。有幾十種已經命名的醫療狀況會引起雌雄同體的構造。生育能力不一定。
19世紀習慣以性腺的顯微特徵判定「真正的性別」。21世紀則以性染色體判定。一般雄性有XY染色體,雌性有XX染色體。高中一般只教XX與XY染色體組成,但是還有其它比較少見的種類。
19.蝦類
據人民網、中搜等媒體報道,日本《每日新聞》9月25日報道,日本三重縣鳥羽市答志島出現一隻雌雄同體的龍蝦。該縣水產研究所稱,這種現象十分罕見,是由於受精卵的基因信息交錯導致的。

產生原因


環境污染

導致雌雄同體 魚類受到的污染最大
這份報告在全球250多種科學研究的基礎上撰寫而成,由慈善組織CHEMTrust發布,主要集中於野生動物,確定化學物質對從北極熊到非洲南部平原的大羚羊,從深海的鯨魚到高空的獵鷹和老鷹等物種的影響。
科學家們得出的結論是:“脊椎動物的幾大類(包括多骨魚、兩棲類、爬行類、鳥和哺乳動物)中每種雄性動物都受環境中化學物質的影響。很多脊椎動物雄性雌性化已相當普遍。所有脊椎動物都有類似的存在於進化中的激素受體,因此,對一種生物的觀察資料可能會引起包括人類在內的其他脊椎動物污染問題的關注。”
研究指出,魚類尤其遭受污染影響,因為它們生活在被污染的水中,不光食物被污染,它們的腮和皮膚也處於污染之中。魚是最先顯示普遍的性彆扭曲作用的動物之一。一些研究發現,英國低地河域中的半數雄魚睾丸可產卵。在有些地區,所有雄蟑螂都被發現可以這種方式轉換性別角色。它被認為與雌激素有一定關係,這些雌激素主要來自避孕藥,通過下水道進入水循環系統中,而四分之三以上的污水處理場被發現也會排放分解雄激素的人造化合物。日本和非洲貝南灣的很多淡水魚存在雄性雌性化,此外,北海、地中海、日本大阪和美國西海岸的普吉特海灣的很多海水魚也存在雄性雌性化。

殺蟲劑

甘蔗蟾蜍變成雌雄同體
佛羅里達大學的研究發現,在以耕作為主的地區,40%的甘蔗蟾蜍(一種繁殖超快,生命力超強的動物)已經成為澳大利亞生態的一大危害,他們變成雌雄同體,另外20%的甘蔗蟾蜍正處於雄性雌性化的過渡當中。加拿大的一項研究也顯示耕作和北部美洲蛙性別變異之間的類似聯繫,這增加了殺蟲劑可能是罪魁禍首的可能性。
被暴露在殺蟲劑中的佛羅里達州的雄鱷魚分泌睾丸激素較少,雌激素水平較高,異常睾丸水平較高,陰莖較小,生殖能力受損。佛羅里達州和5大湖周圍的雄鱷龜被發現有著雌性特徵,研究人員發現,這裡的野生動物被400多種不同的化學物質污染。在有些化學物質高污染的地區,雄銀鷗和游隼已經生成構成蛋黃的雌性蛋白,禿頭鷹的生殖能力出現了問題。

影響


人類的麻煩會更多
人類的麻煩甚至可能會更多,科學家們已經發現哺乳動物普遍受化學污染的影響。阿拉斯加州三分之二的雄性西特喀黑尾鹿被發現患有隱睾症以及鹿角生長畸形,蒙大納差不多數量的白尾鹿也被發現有著生殖器畸形的問題。在南非,棲息在化學高污染環境中大羚羊被發現了受損的睾丸。在一被污染的自然保護區中,科學家發現雄斑鼠竟然不再排出精子。
在地球的另一端,科學家發現了雌雄同體的北極熊,大約每50隻母熊中就有1隻長著兩種性器官,就是還在其餘的雄性北極熊中發現性彆扭曲的動物,它們排出精子的數量減少,陰莖的長度縮短。數量較很少的瀕危動物佛羅里達黑豹也被發現存在精子異常的情況。
其他研究發現,生活在污染地區的水獺睾丸較小;暴露在多氯聯苯中的貂陰莖較短。加拿大聖勞倫斯河的白鯨和西北海岸的虎鯨——多氯聯苯污染最嚴重的野生動物中的兩種——的生殖能力較差,此外,被污染的小鯨、海豹和海豚也顯示這些特徵。科學家指出,這些大量證據為人類和野生動物帶來了嚴重警告。埃克塞特大學內分泌紊亂專家查爾斯.泰勒教授稱,報告中的證據為我們“拉響了警鈴”,而且可能所有野生動物都面臨危險,因為它們的基因庫將減少,使得它們抵禦疾病的能力降低,面臨諸如全球變暖等危險。
雄性急劇減少
研究性彆扭曲化學物質的全球最重要權威機構,環境衛生科學研究院(Environmental Health Sciences)的首席科學家彼得.梅爾斯說:“我們發現了10萬種干擾激素平衡體系的化學物質,因此我們也看到一些嚴肅的結論也不是件奇怪的事。它引起了進化史上最快的進化。”該領域最德高望重的學者之一,佛羅里達大學的盧.吉雷特教授警告,該報道對人類揮起了“一面紅色大旗幟”。他說:“如果我們在野生動物中看到了問題,我們就應該關注人類男性比例發生的類似問題。”
紐約羅徹斯特大學的新研究顯示,一些剛出生的男嬰體內鄰苯二甲酸鹽的水平就很高,這些嬰兒很可能陰莖短小,患上隱睾症。他們的肛門和生殖器之間的距離也較短,肛門與生殖器間距的縮短是典型的動物雌化標誌。鹿特丹伊拉茲馬斯大學的研究顯示,暴露在多氯聯苯中的孕婦生下的男嬰長大后傾向於玩洋娃娃和擺弄茶具,而不是傳統的男孩玩具。
在加拿大、俄羅斯和義大利等被性彆扭曲化學物嚴重污染的很多地方,女孩出生率是男孩出生率的兩倍,這可能為全球範圍內性比率神秘改變的解釋提供了一種線索。從整個人類來說,男女的出生性別比為52∶48;或者說,每出生100個女孩,就有對應106個男孩出生,但是這個比例已經失衡。光在美國和日本就有25萬本該是男孩的嬰兒實際上是女孩。
精子數量正在急劇減少
20多個國家的科學研究顯示,過去50年,每毫升精子液體中的精子從1.5億個降到6000萬個——倉鼠產生精子近三倍之多,達1.6億。密歇根大學的尼爾.巴蘇教授稱,這為人類精子的影響增加了“有著相當說服力的證據。”