为什么水螅既能做“爸爸”又能做“妈妈”?
1740年,日内瓦的某伯爵家中,家庭教师亚伯拉罕·权伯利正在给孩子们上课。伯爵家附近有条小水沟,清澈见底,布满了青苔。权伯利对这里非常感兴趣,每次上完课都会采集点水生动植物带回家观察。有一天,他发现了一种很小、很奇特的生物。它的身体细长,外形看起来像根小管子,立在石头上,顶上还伸出许多枝条,随着水流不停地摇摆。权伯利最初认为这是一种植物,就带回家养在玻璃缸里,想看看它长大后是什么样。可是经过一段时间的观察,他发现这种“植物”竟然会移动,还能够捕食水里的小虫子!原来这是一种名叫水螅的动物,那些“枝条”其实是它的触手。
后来权伯利还发现,有时候水螅可以像植物一样,从身体上长出许多“嫩芽”,“嫩芽”长大后就从母体上脱落下来,成为许多一模一样的小水螅。水螅这种直接通过母体出芽生出小水螅的繁殖方式,称为无性繁殖。其实水螅也会像大多数动物一样进行有性繁殖,就是两条水螅靠在一起,其中一条产生精子,另一条产生卵子,精子和卵子结合形成受精卵,最终发育成新的水螅个体。
既然水螅可以通过两种方式繁殖后代,那它们有什么不同呢?简单说来,无性繁殖产生的后代只有雌性,并且继承了母体全部的基因;而有性繁殖产生的后代既有雌性又有雄性,体内的基因分别来自父母双方。就像我们人类,你的鼻子可能看起来像爸爸,嘴巴却可能像妈妈。这两种繁殖方式哪种更好呢?科学家经过研究发现,水螅在营养充足的时候以无性繁殖为主,而在条件恶劣的时候,如春秋时节温差比较大,食物缺乏时,则进行有性繁殖。这说明,有性繁殖可以使后代有更强的生存能力。因为进行有性繁殖时,来自父亲和母亲的基因需要进行重新组合,这样就能产生更多的变异,使后代能够适应多种不利的环境,就是所谓的“青出于蓝而胜于蓝”,对生物提高生存竞争力来说是非常有意义的。自然界中能进行无性繁殖的大多是简单的低等生物,例如细菌、草履虫、水螅等。高等动物,包括人类则采用有性繁殖的方式来繁殖后代。