鮑魚的兩性奧祕:鮑魚從不進行交尾,它們怎樣繁衍後代?

  為獲取遺傳上的優勢,生物的繁殖方式從低等的“同配生殖”逐漸演化為“異配生殖”,最終出現了“精卵生殖”,這便是雌雄兩性出現的由來。

  黑鮑(左)和西氏鮑(右)

  via:blog.livedoor.jp/kamiurakoukeisya/

  對於人類而言,兩性的區別十分明顯。根據性徵,我們便可以輕易地判斷人類的性別。但是對於鮑魚,我們該如何來判斷它的雌雄,鮑魚兩性又有怎樣的“奧祕”呢?

  一眼定幹坤

  過去人們曾經天真地認為,通過外形就可以辨別鮑魚的性別——由於西氏鮑和黑鮑的大小、產地有些相似,但黑鮑顏色深沉、肉質緊實,看起來充滿陽剛之氣;相比之下,西氏鮑顏色和雅,肉質柔軟,看起來有陰柔之美。於是根據黑鮑和西氏鮑的面相,他們便認定黑鮑是雄性,西氏鮑是雌性。

  如今看來,這種性別鑑定方法顯而易見是錯誤的。因為黑鮑與西氏鮑並非一個品種,鮑魚也無法直接從外表的“陽剛”程度來判斷性別,那麼鮑魚的性別究竟該如何判斷呢?

  事實上,鮑魚外表並沒有特殊的性徵,其雌雄性從外表並不容易看出來。但有經驗的鮑魚養殖者拿起鮑魚輕輕撥弄,便可辨別出鮑魚的性別來。這其中暗藏的玄機便是——鮑魚的生殖腺

  鮑魚的生殖腺包被在龐大內臟團的大部分表層,尤其在內臟團伸出的牛角狀器官外圍。在生殖腺發育期,內臟團表層明顯加厚成一鞘狀,而且呈現出不同顏色來。雄性的呈淡黃色,而雌性的呈深綠色,無需解剖,將肉足與外套膜掀起即可肉眼分辨。

  雄鮑(左)和雌鮑(右)

  via:Korea-Us Aquaculture、kuroisi.com

  鮑魚的生殖腺構造比較簡單,在不同種之間也幾乎沒有什麼差別。因此根據生殖腺顏色來判斷雌雄對於大多種類的鮑魚而言都是簡單有效的。

  安能辨我是雄雌

  除了典型了單性別個體外,近些年在不同的水產研究所和育苗產發現了部分雌雄同體的鮑魚個體。該個體在紫外線的照射海水作用下,先是排卵,不久又大量排精,表現出典型的雌雄同體現象。

  經組織學觀察,雌雄同體的個體在生殖腺的較大部位上,普遍可以見到精母細胞與卵母細胞同時並存的現象。其分佈特徵是,卵母細胞佔據的空間較大,並多集中在靠近生殖腺表皮方向。及慢性病出現於卵母細胞周圍的間隙處,或者鏈接成片,或者呈局部塊狀。由於精母細胞多集中於生殖腺深層,故從生殖腺外觀仍然表現出卵巢特徵。

  via:sanctuarysimon.org

  生命體內的編程

  人類屬於二倍體生物,即細胞內含有兩套同源染色體,除了常染色體外,還有一對決定性別的性染色體。一般男性的性染色體為XY型,女性為XX型。鮑魚也屬於二倍體生物,然而目前鮑魚的性染色體尚無法從染色體組中分離出來。也就是說,目前還無法根據鮑魚的染色體/基因來判斷的鮑魚性別。

  雖然從微觀上判斷鮑魚性別尚有些難度,但有研究發現,由於不同種類的鮑魚染色體類型不盡相同,從染色體數目我們可以看出鮑科物種進化和種類間的親緣關係。

  鮑科現存56種,進行染色體研究的有17種,由表1可知,疣鮑2n=28,分佈於地中海地區;雜色鮑、羊鮑、平鮑、多變鮑和耳鮑2n=32,分佈於印度—太平洋地區;其餘11種2n=36,分佈於北太平洋地區和南非—澳大利亞地區。

  這一鮑科染色體數目分佈是有規律的,支援目前學術界廣泛接受的進化模型—特斯拉海起源模型:原始鮑種起源於古代特拉斯海,經過進化引發現代地中海鮑種和印度洋熱帶鮑種的產生。印度洋熱帶鮑種分別向東南方向和東北方向遷移;其中,在東南方向遷移引發南非、澳大利亞、新西蘭和熱帶西太平洋鮑種產生;在東北方向遷移引發北太平洋鮑種產生,北太平洋鮑種又輻射出加利福尼亞和北太平洋鮑種。

  世界鮑魚分佈

  via:mt.sohu.com

  茫茫大海中的相遇

  日本《萬葉集》中曾有過這樣的記載:“伊勢海人朝夕潛,只得鮑貝一相思”( 伊勢の海人の 朝な夕なに 潛くといふ 鮑の貝の片思にして)。因鮑魚為單殼,看似雙殼貝的單片,得一半貝殼,求另一半而永不得,後世由此以“磯のアワビの片思い”一語來表達單戀之意。

  雖然古典中,將單片殼的鮑魚釋義為雙殼的一半,實際上鮑魚本身並非屬於雙殼類(貝類),而是腹足類(螺類)。

  但是鮑魚的繁殖,卻跟一般螺類不一樣。一般螺類大多是經過交尾繁殖的,而且它們在產卵時都分泌膜質或膠質的東西,把卵包被起來,單獨產出或構成卵群。

  一般螺類交尾

  via:Flickr.com

  但是鮑魚並不進行交尾——

  到繁殖季節,雄性和雌性鮑魚的生殖腺成熟以後,生殖細胞將由生殖腺進入右腎腔,通過呼吸腔,再從出水孔排出體外。於是精子和卵子進入海水,卵子在海水中遇到精子就可以受精發育,它的這種繁殖方式是和雙殼類的繁殖很相似的。

  雄鮑向海水中排精

  via:washington.edu

  雌鮑向海水中排卵

  via:KQED Science

  繁殖過程

  雜色鮑和皺紋盤鮑排放精卵時,雌雄個體均將貝殼上舉下壓然後集聚地收縮藉此把精卵從出水孔排至水中。雄性個體附著於水槽的底部或接近底部的壁上,精液有節奏的從第2~4出水孔排出,呈煙霧狀,鮑精子排放量很大。個別雄鮑2h內,放精次數可達250次以上。

  雌雄個體的產卵動作與雄性排精的情況不同,大量產卵時,用腹足部後端附著於水槽壁上支撐身體而充分接近於水面,足的前端離壁而彎曲,隨即很快地收縮閉殼肌把卵從第3~6出水孔排出,產完一次卵後即下沉水槽底部,幾分鐘後再爬上接近水面初進行第二次產卵活動,地板價格3~4次大量產卵,生殖腺中的卵子幾乎放散殆盡。

  低等生物,如藍藻、草履蟲、蚯蚓。其進化歷程決定了它們在適應環境的大目標下,無需更加複雜先進的生命類型,但它們面臨的卻是低等的生命活動與難以應對的環境變動。

  而兩性生殖的方式不僅增加了物種的多樣性,以直面環境的改變;在社會層面,兩種性別的產生還能將整個物種的生理優勢發揮到極致。

  這是在漫長的進化過程中,地球上的生物進化出的優質延續性,一種多樣而高效的生命之美。

  轉載聲明

  本文轉載自鮑語【(ID:AwesomeAbalone)】,如需轉載,請註明原文出處

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