自然界中背道而驰决定性别的方式( 二 )


昆虫的性别决定方式自然界中的昆虫种类数量是很多的 , 根据目前的统计 , 昆虫的物种数量已经达到了上百万种 。 而鸟类的物种数量却不到1万 。 昆虫决定性别的方式既有哺乳动物的“XX/XY型” , 也有鸟类的“ZZ/ZW型” , 拥有坚硬外壳的甲虫是一种属于鞘翅目的昆虫 , 决定性别的方式是“XX/XY型”;
举例说明:

  • 经常叮咬我们的蚊子或者停粘在食物上的苍蝇 , 决定性别的方式是“XX/XY型”;
  • 蝴蝶和蛾子这两种都是属于鳞翅目的昆虫 , 决定性别的方式是“ZZ/ZW型”;

图源:freepic|图解:左上·伊蚊 / 右上·苍蝇 / 左下·蝴蝶 / 右下·飞蛾
昆虫除了以上的“XX/XY型”和“ZZ/ZW型”两类决定性别的方式之外 , 还有另外两类非常特殊决定性别的方式 , 分别是第三种“父本基因组消除型”和第四种“单双倍体性别决定” 。
  • 父本基因组消除型
通过“父本基因组消除型”方式决定性别的这类昆虫是没有性染色体的 , 它们成体的染色体单个n表示是单倍体 , 而nn表示的是二倍体 。 这类昆虫的雄性与雌性交配之后 , 通常产下的受精卵是二倍体的 , 受精卵将会发育成雌性;一旦雌性在受精的过程中 , 精子的活跃度不够或者丢失了 , 这种情况下的受精卵就会是单倍体的 。 由于其中有效的性染色体主要来自于雌性的基因 , 因此受精卵将会发育成雄性 。

图源:Heath Blackmon究研团队|父本基因组消除型决定性别机制
举例说明:
拥有“父本基因组消除型”这种性别决定方式的物种一般都是小身型的 , 属于比较低等的昆虫 。

图源:freepic|图解:介壳虫 (左) / 图源:picabay|图解:蕈蚊(右)
  • 单双倍体性别决定
这种决定性别的方式与“父本基因组消除型”有高度的相似之处 。 这类昆虫也是雌性二倍体、雄性单倍体的模式 。 雌性与雄性交配之后 , 产下的受精卵将会发育成雌性;但是雌性也可以选择在不交配的情况下 , 单凭自己就可以产下单倍体卵子 , 卵子将会直接发育成雄性 。

图源:Heath Blackmon究研团队|单双体性别决定机制
举例说明:
“单双倍体性别决定”这类昆虫在日常生活中是很比较常见 。 例如采集蜂蜜的蜜蜂、遍地可见的蚂蚁 , 其中还包括了寄生蜂 。

图源:全网|图解:印尼蚂蚁举起比自身重数十倍的蜜蜂
  • 寄生蜂的单双倍体性别决定机制
雌性的寄生蜂拥有两条性染色体 , 雄性的寄生蜂拥有一条性染色体 , 雌性的寄生蜂在没有交配的情况下会产下具有一条性染色体的卵 , 这个卵将会直接发育成雄性的寄生蜂;
但是雌性与雄性的寄生蜂在有交配的情况下 , 一条来自雄性寄生蜂的性染色体与一条来自雌性寄生蜂的性染色体相结合 , 产下的受精卵将会发育成雌性的寄生蜂;
也就能生出“女儿” 。
简单来说 , 通过“单双倍体性别决定”这种方式决定性别的昆虫 , 雌性是有“爸爸”的 , 而雄性是没有“爸爸”的 。
单双倍体性别决定机制主要是通过雌雄在有交配和没有交配的情况下产下的后代性别比例来作为研究对象 , 这样就可以解开单双倍体性别决定方式背后的分子机制之谜 。
分子机制主要研究的是雄性的性染色体 , 在决定性别的过程中到底提供了那些遗传物质以及在基因遗传学中所扮演的角色 。

图解:寄生蜂的单双倍体性别决定机制
自然界的“混生魔王”寄生蜂 , 这个名字的由来是因为它是一种寄生在其他生物上的蜂 , 它们会将卵产在寄主生物的体表或者体内 , 凭借寄主生物的身体完成自己的生命周期 。
丽蝇在生活中很容易看到 , 就是身上带着金属光泽的那种苍蝇 。 一旦我们在菜市场买来的生肉 , 假如来不及放冰箱 , 一段时间之后生肉就会开始发臭了 , 臭味就会吸引丽蝇的到来 , 在享用臭生肉的同时丽蝇会在食物上产下卵 , 卵孵化之后就变成幼虫 , 再经幼虫变成蛹 。
这个蛹为寄生蜂的卵提供了一个安逸的生活场所 , 满足了寄生蜂一切的生活所需 。

图源:robertm|图解:蝇蛹金小蜂将自己的卵产在丽蝇的蛹中
除了把卵产在蛹上的蝇蛹金小蜂 , 自然界还存在各种各样的寄生蜂: