康樂
世界聞名的科幻小說《侏羅紀(jì)公園》里,有這樣一句奠定全書基調(diào)的箴言:“生命,總會(huì)找到自己的出路?!痹谶@部混合了生命科學(xué)和古生物題材的小說中,人們利用被“封存”在史前琥珀里的蚊蟲所攜帶的一點(diǎn)點(diǎn)恐龍血液,提取出恐龍的基因,再以蛙類基因補(bǔ)齊缺損部分,從而復(fù)活了一部分恐龍。為了便于管理,所有恐龍都被人為設(shè)定為雌性,并含有人為制造的基因缺陷。但在一場自然災(zāi)害之后,逃出牢籠的恐龍們不僅克服了基因缺陷的“枷鎖”,還自行發(fā)展成為孤雌繁殖的動(dòng)物。
拋開書中關(guān)于復(fù)活恐龍的那些不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)定,我們可以感受到物種為了延續(xù)生命而迸發(fā)出的強(qiáng)大能量??梢哉f,沒有繁殖就沒有生命的延續(xù)、就沒有進(jìn)化的過程、就沒有地球上豐富多彩的生物多樣性。有些蜥蜴作為有性繁殖的特例,也可以在必要時(shí)進(jìn)行孤雌生殖,甚至發(fā)展成為只有雌性的“單性別物種”。一些魚類可以在特定情況下轉(zhuǎn)換性別,與曾經(jīng)同性別的同類完成基因交換,以維持所在種群和整個(gè)物種的存續(xù)。大洋中,雄性海馬進(jìn)化出完善的育兒袋,孵化和撫養(yǎng)寶寶的責(zé)任都靠雄性完成。
同時(shí)保留著無性生殖和有性生殖方式的低等動(dòng)物也屢見不鮮。仔細(xì)回想一下草履蟲繁衍后代的過程,你或許會(huì)記起,這種極為簡單的單細(xì)胞動(dòng)物,擁有兩種繁殖方式:它們既能讓身體一分為二,繁殖出兩個(gè)遺傳信息完全相同的“后代”;也可以由2個(gè)草履蟲將口溝黏合在一起,通過一套復(fù)雜的流程交換遺傳物質(zhì),最終再分裂成8個(gè)彼此間遺傳物質(zhì)略有不同的“后代”。
為什么大部分動(dòng)物都會(huì)選擇看上去更為“低效率”的有性生殖呢?100多年前,德國動(dòng)物學(xué)家奧古斯特·魏斯曼認(rèn)為,有性生殖中發(fā)生的遺傳物質(zhì)交換,可以讓動(dòng)物的基因多樣性通過這種混合而得以擴(kuò)增,從而使動(dòng)物在適應(yīng)環(huán)境變化時(shí)享有更為充裕的自由度。
不過,從那時(shí)直到今天,我們對(duì)雌雄之別或者說有性生殖的起源仍然知之甚少。但許多的實(shí)例讓我們明白,有性生殖和多樣化的基因組合,讓物種擁有了更多“試錯(cuò)”的可能性,卻又通常不會(huì)影響到物種本身的存續(xù)。相比之下,完全依賴無性生殖的動(dòng)物,有時(shí)甚至可能因?yàn)橛泻ψ儺惖姆e累,走上進(jìn)化的“歧路”,最終“滿盤皆輸”。
而對(duì)于有性生殖的動(dòng)物來說,“試錯(cuò)”的機(jī)會(huì)也并不總是充裕的。經(jīng)歷巨大災(zāi)變之后的物種,即使憑借孑遺個(gè)體重新發(fā)展壯大,但基因多樣性也會(huì)大幅降低。例如在大約1萬年前,獵豹曾經(jīng)因?yàn)橐淮未鬄?zāi)難,數(shù)量下降到僅有數(shù)十頭。雖然它們幸存到今天,但劫后余生帶來的“傷痕”,仍然被印刻在它們的基因里。如果隨機(jī)選擇兩頭獵豹進(jìn)行組織移植,很可能不會(huì)發(fā)生排異反應(yīng);但這也意味著某一次嚴(yán)重的流行病疫情,就可能會(huì)讓這個(gè)物種徹底消失。
現(xiàn)在,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,動(dòng)物除了通過自然途徑進(jìn)行繁衍,人工授精、胚胎移植、體外受精、性別控制、轉(zhuǎn)基因、克隆、干細(xì)胞技術(shù)等現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用,也為動(dòng)物繁衍起到積極的作用。我們希望通過人類的努力,讓各種各樣的動(dòng)物,能在這個(gè)因?yàn)槿祟惢顒?dòng)而迅速變化的星球上,長長久久地生存繁衍下去。