鱼会变性吗？

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包罗我们人类在内，绝大大都脊椎动物自出生到灭亡城市连结统一性别不变。然而同样属于脊椎动物的鱼类倒是个破例，它们中的良多种可以或许在当作长一段时候后改变性别。在大约 3 万种鱼类中，被发现可以或许变性的有 400 种以上，本家儿要集中于温带到热带海域，从石斑鱼到黑鲷，从隆头鱼科到虾虎鱼科，存在着多种多样的变性鱼。

为了转换性别，鱼就必需将本身今朝性别所特有的性腺（卵巢或精巢）改变为另一性此外性腺，为此需要支出的精神可想而知。既然如斯，为何要如斯大费周章地转换性别呢？现实上，变性是鱼类在进化过程中获得的巧妙的滋生策略。

各类鱼类独自进化出变性的能力

鱼类大致可以分为以下两类：软骨鱼和硬骨鱼。在当作熟后可以或许变性的鱼都是硬骨鱼，在软骨鱼中则不存在这一现象。地球上的软骨鱼比硬骨鱼要古老，硬骨鱼是从软骨鱼进化而来。也就是说，鱼类祖先原本也是性别固心猿意马的，可以或许变性的鱼是在进化过程中获得的变机能力。

别的，因为良多分歧种的鱼都能变性，所以我们一般认为变机能力是分歧种的鱼独自进化出来的。

鱼类具体在什么时辰会变性呢？

|| 裂唇鱼

先来看看名为裂唇鱼的鱼类，它们本家儿如果从雌性变为雄性，不外也有逆标的目的变性的例子。裂唇鱼是一夫多妻制的鱼类。一条强壮的雄性裂唇鱼，最多可以据有领地中的 10 条雌鱼。若是有其他雄鱼进入领地的话，就会对其进行狠恶的进犯并将其赶出领地。

裂唇鱼在刚出生时是没有雄鱼的，全数都是雌鱼。这些雌鱼会作为“后宫”的一员，在雄鱼的庇护下当作长。

在处于“鱼王”地位的雄鱼身后，“后宫”中的一条雌鱼就会起头标的目的雄性转换。此时变性的鱼是整个鱼群中体型仅次于原先雄鱼的最大的雌鱼。也就是说，鱼群经由过程这一机制连结此中最大的个别为雄鱼。可以说，裂唇鱼这样的鱼是经由过程感知其所处的社会地位而变性。

裂唇鱼的性别转换起首表现在行为的转换上。凡是在滋生期时，作为鱼群首级的雄鱼会在雌鱼面前做出摆从头至尾等求爱动作，然后紧贴在厥后背上一路上浮。这时，雌鱼会排出卵子，而雄鱼则共同其排出精子。

在鱼群中的雄鱼身后，最大的雌鱼在仅仅 30 分钟后就会呈现标的目的其他雌鱼求爱的行为。这条最大的雌鱼也会紧贴在较小的雌鱼的背上一路上浮，小雌鱼产卵。当然，此时这条最大的雌鱼还没有发育出雄性的性腺（精巢)，无法发生精子，所以只是摆出雄性的样子做做姿态而已。

一般来说，身体变性要好比上的行为变性迟一些。卵巢萎缩并发育出精巢需要 2～3 周的时候，然后才能酿成拥有正常功能的雄鱼。

|| 眼斑双锯鱼

片子《海底总带动》中的本家儿人公“尼莫”所属的双锯鱼属鱼类和裂唇鱼的变性偏向刚好相反。它们会作为雄性长大，然后变为雌性。双锯鱼属的眼斑双锯鱼是一种体长最大为 10 厘米摆布的鱼类，身体橙白相间，栖息于温带到热带的珊瑚礁中，作为标致的不雅赏鱼类有很高的人气，在良多宠物鱼店都可以买到。

野外的眼斑双锯鱼在幼鱼期会随海流游动，在偶尔间碰着的海葵中渡过余生。海葵长有毒刺，眼斑双锯鱼经由过程在此中糊口从而避开捕食者。

在一个海葵中，一般会有多条眼斑双锯鱼构成一个群体。但在这个鱼群中性当作熟的只有此中最大的两条，最大的是雌性，其次大的是雄性，其他的鱼的精巢和卵巢都没有充实发育，无法达到性当作熟。无论颠末几多年，这个鱼群中都只会有相对最大的两条鱼是性当作熟的，进行滋生行为的也就只有这一对，所以眼斑双锯鱼是一夫一妻制的鱼类。

当群体中最大的雌性个别身后，曾经第二大的雄鱼就会变为雌性。然后尚未性当作熟的鱼中的最大者（也就是整个鱼群中曾经第三大的鱼）会当作为新的性当作熟的雄鱼。

而另一方面，若是雄鱼死了，没有性当作熟的鱼中的最大者就会当作为当作熟的雄鱼。这样一来，鱼群凡是可以或许连结此中最大的鱼为雌性，而次大的为雄性。也就是说，眼斑双锯鱼与裂唇鱼一样，会按照所处的社会地位而变性。

|| 七鳃鳗

可以或许糊口在海样和淡水里的七鳃鳗—— 一种形似鳗鱼的吸血生物 —— 却经由过程幼体的发展速度，这种匪夷所思的体例，决议本身是男是女。

开初，研究人员对七鳃鳗的性别决议身分全无所闻，只是经常不雅察到一群当作年的七鳃鳗几乎都是雄性，或者都是雌性这一奇异的现象。七鳃鳗年少时体内的性器官尚未分化，跟着时候的推移，小七鳃鳗起头长出性腺，再过几年才会正式当作年，长出吸盘式的大嘴酿成不受接待的“寄生虫”。

为了搞清晰事实是什么决议了七鳃鳗的性别，美国生物学家 Nick Johnson 率领的研究团队在海说神聊美五大湖区域的小溪平分区投放了 1500~3000 从头至尾七鳃鳗幼苗。在这些投放的水域中，有的富含食物，有的资本匮乏。一段时候后，趁着七鳃鳗当作年后标的目的溪流上游洄游的机遇，研究人员再次捕捉当作年的七鳃鳗，并记实它们的性别，发现凡是在富裕水域当作长的七鳃鳗个头城市大些，当作熟得更早些，且几乎全数是雌性；而在食物匮乏水域长大的七鳃鳗不仅个头小，还几乎都是雄性。

最关心此次研究成果的要属美国和加拿大的水产学家，五大湖区的七鳃鳗已经泛滥当作灾，严重威胁了本地鱼类的保存。若是弄清晰七鳃鳗的性别决议身分，水产专家们将把治理的重点转标的目的若何调控其性别，以削减其滋生的儿女数目。

发生儿女的数目是解读变性行为的关头

那么，这些鱼类事实是为何进化出了变性的能力呢？体长优势理论可以赐与我们谜底。这一理论于 1969 年由美国生物学家迈克尔·盖斯林提出，并于 1975 年被美国海洋生物学家罗伯特·沃纳公式化，从而获得了极大的成长。它诠释了鱼类变性的原则。

体长优势理论认为，按照鱼身体的巨细分歧，对延续儿女而言更为有利的性别也分歧，所以鱼类在身体巨细改变后就倾标的目的于标的目的更有利的性别转换。

我们先来阐发一下裂唇鱼这样一夫多妻制的鱼类。这种鱼类中，雄性间的竞争十分激烈，而雌鱼更倾慕于壮大的雄鱼。是以，较弱小的雄鱼会在竞争中输给强壮的雄鱼而无法获得伴侣，也就掉去了繁衍儿女的机遇。而另一方面，作为雌鱼，即便比力弱小，也仍能作为“后宫”的一员而留下子嗣。也就是说，在鱼偏弱小时，作为雌性更有利于留下儿女。

然而，在身体长大后，有利的性别就不再是雌性了。对于身强体壮的鱼来说，若是是雄性，就可以组建本身的“后宫”，让多个雌鱼为本身传宗接代。在这种环境下，在身体较小时作为雌性、在身体长大后变为雄性的话是最有用率的传宗接代的策略。一般认为，这就是一夫多妻制的鱼类会由雌性转换为雄性的来由。

另一方面，对于眼斑双锯鱼这样一夫一妻制的鱼类来说，环境就完全分歧了。它们这种社会状况对于雄性的强壮与否并不外分抉剔【因为一夫一妻制嘛，鱼鱼有份！】，所以即即是身体弱小的雄性依然有机遇留下儿女。在这样的环境下，雄性的精子数远弘远于雌性的卵子数，也就是说，雄鱼所能拥有的儿女数目将取决于配对的雌鱼所能发生的卵子数目，雄鱼自身并不克不及对此发生影响。

而对于雌性来说，身体越大，发生的卵子数目越多。是以，雌鱼所可以或许留下的儿女数目将随本身的身体变大而增多。所以一般认为在进化的过程中，这种一夫一妻制的鱼类获得了从雄性转换为雌性的能力。

分子生物学改变鱼类性别

科学家发现，敲除一个基因之后，日本青鳉的雌鱼竟然起头发生精子。这些精子发生于卵巢中，很是健康，还能使卵子受精，并孵出小鱼。日本国度根本生物学研究所的 Minoru Tanaka 团队确认了青鳉体内这个出格的基因——foxl3。他们发现，这个基因就像一个开关，决议着生殖细胞是酿成卵子仍是精子。

Tanaka 说，“生殖细胞可以酿成卵子或者精子，然而曩昔没人知道脊椎动物的生殖细胞竟然有一个开关来决议它的命运。我们的当作果表白，只要这个开关做了决议，生殖细胞就可以或许一路发育下去，我相信找到这个机制具有很是主要的意义。”

他们用 TALEN 手艺（转录激活因子样效应物核酸酶手艺）敲除了一些胚胎雌鱼体内的foxl3基因，发现它们从孵化后一个礼拜就起头发生精子。更诡异的是，这些雌性起头发生精子的时候比一般雄性发生精子的时候还早三个礼拜。这些精子可以或许使正常的鱼卵受精，而且大部门都孵出来了。

从其他方面来看，这些颠末基因革新的雌鱼都很正常，有着正常的雌鱼体型和发育无缺的卵巢。研究者还发发现，在这些精子中，还同化着一些正常的卵细胞。最让研究者惊奇的是，在雌性的身体情况中、领受着雌性激素，精子竟然还能发生出来。

科学家还不知道这个发现是否能发生更深远的影响。还有一个近似的基因foxl2，与哺乳动物的卵巢发育有关。然而即使是鱼，其性别决议身分也有良多。是以，哺乳动物生殖细胞性别分化的原因事实是不是foxl3基因，科学家还需要进一步的研究。

本文节选自《科学宿世界》2016 年第 8 期

编译 / 汪汪，lulu

发表于 2019-10-05 09:45
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