撰文：CORRYN WETZEL
绝大多数动物都需要交配才能繁殖，但有那么一小群“异类”却能不经过交配，就做到这一点。
这个过程被称为单性生殖，从蜜蜂到响尾蛇都能进行所谓的“孤雌生殖”。
这种情况会让动物饲养员倍感震惊。例如，一只名叫“利奥妮”（Leonie）的豹纹鲨与另外三只雌性鲨鱼一起生活在澳大利亚的珊瑚礁水族馆；2016年，利奥妮孵化出了三条小鲨鱼，震惊了饲养员。
几年前，在路易斯维尔动物园，网纹蟒蛇“塞尔玛”（Thelma）产下6个蛋并孵化成了健康的小蛇，然而它身边并没有雄性蟒蛇。2016年，在英国切斯特动物园，同样的事情也发生在科莫多巨蜥“弗罗拉”（Flora）身上，令饲养员困惑不已。
单性生殖（parthenogenesis）来自两个希腊词根，字面意思是“处女生产”。
背后的原理
有性繁殖包含两个组成部分：卵细胞和精子细胞。双方各提供一半必须的遗传信息，创造生物体。但在单性生殖过程中，身体找到了一种特别的方式，填补通常由精子提供的基因空缺。
卵巢通过减数分裂产生卵子；这是一个复杂的过程，细胞复制、重组、分离。这些卵子中只包含了母体一半的染色体，每条染色体只有单个副本。（这些被称为单倍体细胞，有两个染色体副本的细胞被称为二倍体细胞。）
减数分裂过程中，还会产生副产品，一种小型细胞：极体，不同于受精卵。自体受精是单性生殖的一种形式，动物可以把极体和卵子结合起来，孕育后代。科学家已经在鲨鱼身上记录到了这一过程，稍微重组母体的基因，诞下与母体相似的后代，但不等于完全克隆。
在另一种单性生殖形式：无融合生殖中，生殖细胞通过有丝分裂进行复制，即细胞复制产生两个二倍体细胞，有点像基因复制粘贴。由于这些细胞没有经过会导致基因混乱的减数分裂，所以这样产生的后代是亲本的克隆体，基因完全相同。这种形式的单性生殖在植物中更常见。
对于大多数选择第一种方式繁殖的生物来说，通过自体受精，后代通常会从母体获得两条X染色体。两条X染色体是基本的与性别有关的基因库，只能孕育出雌性后代。
但少数情况下，蚜虫等动物也会产生与母体基因相同的雄性后代，不过缺少第二个X染色体。这些雄性通常具有生殖能力，但因为只能产生带有X染色体的精子，所有后代将会是雌性。
大大小小的生物
几百万年里，动物通过单性生殖繁衍生息，这种方式最初出现在最小、最简单的生物体身上。科学家认为，对于脊椎动物这样更高级的动物而言，无性繁殖是它们在不利情况下，所做的最后努力。这或许解释了为什么很多沙漠物种和岛屿物种会进行单性生殖。
大多数通过单性生殖繁衍生息的动物是小型无脊椎动物，比如蜂类、黄蜂、蚂蚁和蚜虫；它们可以在有性繁殖和无性繁殖之间切换。
科学家在80多种脊椎动物身上也观察到了单性生殖现象，其中约半数是鱼或蜥蜴，而在鲨鱼、蛇和大型蜥蜴等复杂的脊椎动物中，则很罕见。这也就是为什么文章开头提到的利奥妮和其他动物让科学家倍感困惑。
由于很难追踪野生动物单性生殖的频率，很多“第一次”无性繁殖的动物都生活在人类饲养的环境中。对于脊椎动物来说，无论是野生还是圈养，这种“单性生殖”都属于异常条件引发的罕见现象。
目前还没有发现哺乳动物以这种方式繁殖，因为与较简单的生物体不同，哺乳动物依靠的是基因组印记过程：这就像分子印记，会标记出哪些基因来自母体，哪些来自父体。在人类这样的哺乳动物身上，某些基因的开启或关闭取决于父母。如果只有一个亲本，那么一些基因可能无法完全激活，后代无法生育。
然而，科学家已经在实验室里完成了诱导多种哺乳动物单性生殖，包括兔子。
独自生存策略
在一些非常罕见的情况下，动物仅通过单性生殖进行繁殖。沙原鞭尾蜥就是其中之一，它们全都是雌性。
在某些昆虫、蝾螈和扁虫身上，精子的存在会触发单性生殖：精子细胞进入卵子，但后来退化，只留下母体染色体。在这种情况下，精子只起到了刺激卵子发育的作用，没有参与遗传。
无性繁殖能力可以让动物不用花费精力寻找配偶，直接把基因传给下一代，从而帮助物种在恶劣的环境中延续下去。如果科莫多巨蜥来到一个不适合生活的岛屿，它就会通过单性生殖，独自繁衍后代。
然而由于岛上的每个个体的基因相同，科莫多巨蜥母女们与基因不同的种群相比，更容易受到疾病和环境变化的影响。例如，在新墨西哥州的部分地区，一些雌性鞭尾蜥的基因特征几乎完全相同。
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