科技日报记者 赵汉斌
繁殖是生物最基本的特征。一般来说，动物的性别通常分为雌雄两种形态和两个不同个体，但也有相当多的动物不用与其他个体交配就能繁殖。有的物种，其所有成员都是雌性，它们通过如出芽或分裂的方式进行无性繁殖，而有的物种是雌雄同体的，能自我受精。
国际期刊《膜翅目研究杂志》近日报道，美国康奈尔大学昆虫学家艾琳·克里奇尔斯基（Erin Krichilsky）带领研究人员，在一种原产于南美洲的夜间蜜蜂中，发现了第一只活的雌雄同体蜜蜂。引起人们的高度关注。
研究人员在论文中写道:“雌雄同体这种现象可能会让我们深入了解一些特殊形态特征的进化，比如雌性孵育的寄生蜜蜂谱系中的雄性形态，社会昆虫的改良形态，以及新的繁殖方法。”
动物界雌雄同体现象真的很普遍？
新发现的这只雌雄同体蜜蜂，左侧身体是雄性，有一个小巧精致的下颚、一根长长的触角，还有一条细细的后腿，上面有几根刚毛，而它的右侧身体则是雌性特征——较短的触角、形状分明的齿状下颌骨，以及厚实多毛的后腿。此前，研究人员已经在至少140种蜜蜂、蝴蝶、鸟类和甲壳类动物身上发现了雌雄同体现象，但在哺乳动物中未曾发现。
什么是雌雄同体？中科院西双版纳热带植物园研究员、云南省昆虫学会理事长杨大荣向科技日报记者介绍，在动物界，雌雄同体是在一个动物体中雌性、雄性性状都明显的现象。它有两种情况，一种是同时具备精巢和卵巢，另一种是具有两性腺体，它们拥有雌性及雄性的生殖器官，能同时制造精子及卵子，而且这种现象在同个体内能正常受精繁殖，后代也能正常繁衍。
事实上，生物间的雌雄同体在地球上是一种常见的现象。植物的雌雄同株最常见，例如人们常见的榕属植物，在世界上已经记载约1000个种类，其中就有500种左右是雌雄同株，500种左右是雌雄异株，约各占一半，中国热带和南亚热带至亚洲热带分布的高大的独木成林树木—高山榕，就是雌性同株。而在动物界，雌雄同体在无脊椎动物中最常见，种类最多是昆虫，以及蜗牛、贝类、蚯蚓类、水母、乌贼、珊瑚、线虫等。此外，软体动物、脊椎和脊索动物中，也有少部分类群是雌雄同体。
虽然，人类和许多哺乳动物偶尔会出现阴阳并存的现象，但他们不是真正的雌雄同体。像阴阳人和一些哺乳动物可能同时具有精子或卵子，具有某一方面的正常性器官，但其不能自我受精、自我怀孕生产，而需要另外一个性别正常的个体来怀孕，输送精子或卵子给其他性别正常的个体才能繁殖后代。
雌雄同体在动物界并不鲜见
动物正常的雄性性染色体的核型表现为XY组合；正常雌性的性染色体的核型表现为现为XX组合。当染色体卵原细胞减数分裂异常，雄体产生的配子X和0 ；雌雄同体产生的配子均为X，就会出现雌雄同体。哺乳动物在发育过程中，性染色体异常减数分裂产生异常的精子或卵细胞，异常的精子或卵细胞相结合产生异常的受精卵，异常受精卵发育成为雌雄同体。
而大部分无脊椎动物的雌雄同体则是所谓“雌雄嵌体”，也就是说，它们体内雌雄两种染色体杂乱地混合在一起。根据繁殖需要或者环境胁迫需要，而产生自我提供卵子和精子结合，自我繁殖后代，而且后代不同个体各具有或雄或雌的性功能，能繁殖正常的后代。
杨大荣研究员说，在动物界，昆虫纲是雌雄同体种类最多的一个类群，它们主要分布在膜翅目、细腰亚目中金小蜂科、姬蜂科、小茧蜂科等数十个科的小蜂类群，种类超过十万个物种以上，其中相当一部分内寄生蜂都是雌性同体。它们大部分物种都能寄生生活在许多昆虫体内，当然，也有专门寄生一个物种的专一寄生蜂。它们的寄生方式很多，被寄生对象从卵、蛹、幼虫到成虫的各个阶段，都可能被寄生。
在昆虫纲中另外一类雌雄同体物种最多的是同翅目的介壳虫类群和蚜虫类群，它们也有上万个物种是雌雄同体的，它们既是雄性的，同时又是雌性的。雌雄同体的昆虫除了寄生蜂、介壳虫和蚜虫几大类群外，其他许多科目中也时有发生，如蜜蜂、胡蜂、白蚁、蚂蚁、蝴蝶、蛾类等类群。由于蝴蝶色彩鲜艳，也最容易被发现雌雄同体。我国昆虫学者早在1958年就在北京西山研究油松毛虫时，就报道过蛾类雌性同体现象，并在《昆虫知识》杂志上发表过雌雄同体蛾类。
“蜜蜂是我国五千多年前就开始人工驯化饲养的动物，对雌雄同体的认识也非常悠久。”杨大荣说，同一蜂巢发育生长正常、群体高达数万只群体的蜜蜂，只有一只雌性具有生殖功能的蜂后和几只与蜂后交配的雄蜂。蜂巢内外劳作的都是工蜂，工蜂的性别属于中性蜂，没有明显的卵巢和精囊，不会生殖。
每只工蜂从蛹羽化成蜜蜂成虫后，先在巢内饲养蜂后、雄蜂和幼虫，这三种虫态都不会自己取食，要工蜂取含不同营养物质饲喂它们。当一巢的王后衰老，生殖下降，蜂群衰弱时，工蜂就会从健壮的蜂卵中取出1-2粒，专门建造新王台，用特殊营养物质饲养新蜂后，选取最壮的一只作为新蜂后。“由于蜜蜂这种分工多样的社会性昆虫，在工蜂饲喂中会偶尔出现错乱，在培养中途把准备抛去不健康的准王后，跳脱了被工蜂处死的机会，能成活下来，出现雌雄同体就不奇怪了。”杨大荣说。
艾琳·克里奇尔斯基的团队在论文中引用了2018年的一项研究结果认为，包括蜜蜂、蚂蚁和黄蜂在内的膜翅目昆虫决定性别的方式非常奇特。卵子受精了，生出来的是雌性；卵子未受精，则生出来的是雄性。但如果有第二、甚至第三个精子进入一个受精卵即雌性胚胎中，那就会进一步分裂产生雄性组织，从而出现雌雄同体。
雌雄同体是动物生存繁衍的一种策略
“昆虫等无脊椎动物雌雄同体的产生，有内因后外因两种因素影响而形成，一部分是内因的性染色体混乱而形成，而另一部分则是环境因子的胁迫下形成的。”杨大荣研究员举例说，如蚜虫、介壳虫等昆虫，在食物和温湿度十分适合它们繁殖和生存时，它们群体中雌性个体就会占大多数，而且就会形成卵胎生，即人们可以看到它们生殖时不交配、不产卵，直接生出小蚜虫和小介壳虫，一出娘胎，小虫就能直接取食生长，而且看不见虫卵和有翅会飞的成虫。
当食物缺少、温湿度十分恶劣时，不适合它们生存，这些小家伙就会产卵或者蛹态过寒冷的冬季或者过酷热的夏天，而大部分则形成大量的有翅成虫，迁飞到适合的地方繁殖。迁飞中，有的只有一个个体时，体内的雌性和雄性功能就同时发挥作用，很快繁殖出一批雌雄性比1：1的个体，进行正常交配，实现短期大量繁殖正常后代的功用。所以，昆虫类产生的雌雄同体是它们的一种生存策略，对其的繁殖是有利的。
一些生物学家认为，性腺在两个完全相反的个体中分离，表明演化发展越过了雌雄同体阶段；相反，另一些人认为，这种分离状态是原始的，雌雄同体是退化状态。但确切说这两种生殖方式实际上是共存的，两者都顺利完成了物种的延续，与产生它们的机体差别一样，配子差别也许也是偶然造成的。
近年，也有不少研究将造成这种“偶然”的矛头指向环境污染和化学制剂胁迫，鱼类受到的污染首当其冲，杀虫剂也让甘蔗蟾蜍变成雌雄同体。在一份涉及全球 250 多个学科的报告中，科学家们认为“包括多骨鱼、两栖类、爬行类、鸟及哺乳动物等几大类别中，每种雄性动物都受环境中化学物质的胁迫，很多雄性脊椎动物雌性化已相当普遍。”
（科技日报昆明4月20日电）