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《生命世界》

开博时间:2016-11-21 21:27:00

《生命世界》杂志由中国科学院主管,中国科学院植物研究所、中国植物学会和高等教育出版社联合主办,于2004年4月创刊。《生命世界》杂志依托中国科学院和高等教育出版社的雄厚资源,集中高等院校及科研院所的专家作者队伍,以认真严谨的编辑态度确保稿件的质量及科学性,并以生动准确的语言、精心的版式设计及精美的印刷品质确保阅读的舒适与愉快,希望为关注生命、热爱自然的读者构建一个精神家园。

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随意变性的鱼

2009-12-27 18:05:09


雄鱼能向雌鱼转变的小丑鱼

  某些鱼类真奇妙,生长到一定阶段后,“男”会变成“女”,或者“女”变成“男”。比如脸上有一两条白色条纹、颇似京剧中的丑角的“小丑鱼”。小丑鱼的鱼群通常具有等级制度,雌鱼位于最顶层。如果最顶部的雌鱼死亡,具有最高统治地位的雄鱼就变成雌鱼并取代她的地位。


雌性能向雄性转变的红鱼因一身火红的保护色而驰名

  这就是我们常说的“变性”,生物学上也叫“性逆转”。性逆转的动物主要是因为体内既有雄性生殖器官又有雌性生殖器官,一般状况下只表现出一种,而当某些时候,被抑制的另一个器官被激发,便显示出另一种性别。

  发生变性的鱼类主要有两种,一种是首先出现雌性,即第一次性成熟为雌性的卵巢,以后转变为雄性的精巢,称为“首雌特征”;有的则是性成熟为雄性,具有精巢组织,然后再转变为雌性,称为“首雄特征”。


连续变性的虾虎鱼

  其实从地理学和分类学的角度来说,生命周期中存在变性现象的动物非常多,包括鱼类、棘皮动物和甲壳类动物等。但是,这些动物在有性生物中只占很小比例。与变性现象相关的理论大都将注意力放在与雄性和雌性相关的生殖成功方面,并且大都是基于大规模的实验模型。科研人员得出结论,鱼类变性,由个头来决定。我们知道,鱼类首先进行的是躯体生长,也就是营养生长,并且躯体生长达到一定程度时性腺生长(生殖生长)才开始进行。

  通过对鱼类、甲壳动物、软体动物和蠕虫等共77种变性动物进行实验后,有关专家预测,当雄性和雌性的能够生殖的特定年龄和适合生殖的体型大小都存在差异时,变性现象就会出现。例如,如果雄性和雌性的生殖活动需要达到特定体尺时才能进行,并且大型个体比小型个体在体尺方面要求的更为明显,那么雄性将会向雌性转变。同时,只有当能生殖的雌雄数量处于平衡状态时,才会发生变性现象。雄性和雌性有各自的适合生殖的体尺,如果超过适合生殖的体尺,雌性的生殖成功更明显,反之,如果小于该体尺,则雄性的生殖成功更加明显。


雄性向雌性转变的蝴蝶鱼由于体色艳丽,深受中国观赏鱼爱好者的青睐

  这一理论在预测变性个体的体尺以及变性的发展方向(有些情况下是年龄)方面成功率很高。尽管有这些成功的方面,我们无法根据这一理论预测哪一物种会发生变性现象以及哪一种不会发生。正如科研人员所说:“连续性雌雄同体(雌雄同体的动物,其精巢的机能时期即雄期与卵巢的机能时期即雌期是先后出现的,则称此为连续性雌雄同体现象)在许多没有发现该现象的物种中也会出现,这个理论便无法解释了。”


隆头鱼由一雄鱼独占数条雌鱼,组成一夫多妻群,群中雄鱼死去,它的地位由仅次于该雄鱼的雌鱼变性取代

  鱼类变性的目的,主要是为了能最大限度地繁殖后代和使个体获得异性刺激。而为什么脊椎动物中只有鱼类会发生变性现象呢?专家认为,高等脊椎动物个体间的分化不断增加导致了这种现象的发生。

  现在科学已经证明,外源激素能让不能变性的鱼类也过一把变性瘾,无论是仔鱼还是成年鱼类,经过适当的处理,就可得到单性或原发单性种群。因为,雄性的鱼类普遍都比它们的雌性伙伴重,而且生长速度也更快。因此,为了给人们的餐桌上增加更多的鱼肉,人们在保证外源激素对人体无害的前提下,利用性别控制技术,提高鱼类的产量和品种。


  由于个体最大的蓝头锦鱼总是在生殖上占有最大优势的雄鱼,所以当鱼体还小时,总是表现为雌性,一旦鱼体长到足够大时,便由雌鱼转变为雄鱼,开始执行雄性功能。

  性逆转是变性鱼个体发育的一个重要阶段,这一阶段必定是由多个基因参与的复杂的生命过程,在这一阶段内,调控鱼类生长的各种基因的表达应是今后研究的重点,对于鱼类性逆转的机制还有待分子生物学的进一步研究。

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