繁殖是生物最基本的特征。一般来说，动物的性别通常分为雌雄两种形态和两个不同个体，但也有例外。

国际期刊《膜翅目研究杂志》近日报道，美国康奈尔大学昆虫学家艾琳·克里奇尔斯基带领研究人员，在一种原产于南美洲的夜间蜜蜂中，发现了第一只活的雌雄同体蜜蜂。引起人们的高度关注。

新发现的这只雌雄同体蜜蜂，左侧身体是雄性，有一个小巧精致的下颚、一根长长的触角，还有一条细细的后腿，上面有几根刚毛，而它的右侧身体则是雌性特征——较短的触角、形状分明的齿状下颌骨，以及厚实多毛的后腿。

什么是雌雄同体？中科院西双版纳热带植物园研究员、云南省昆虫学会理事长杨大荣向科技日报记者介绍，在动物界，雌雄同体是在一个动物体中雌性、雄性性状都明显的现象。雌雄同体生物拥有雌性及雄性的生殖器官，能同时制造精子及卵子。

事实上，雌雄同体并不是新鲜事。这种现象在昆虫、蜗牛、贝类、蚯蚓、水母、乌贼、珊瑚、线虫等无脊椎动物中最常见。研究人员已经在至少140 种蜜蜂、蝴蝶和甲壳类动物身上发现了雌雄同体现象。

大部分雌雄同体的无脊椎动物，它们体内雌雄两种染色体杂乱地混合在一起。可以根据繁殖或环境需要，让自身的卵子和精子结合，自我繁殖后代，其后代不同个体具有雄性或雌性性功能，能繁殖正常的后代。

虽然雌雄同体的动物自身就有两性的生殖器官，但是并不是所有的雌雄同体动物都可以自己繁殖，比如蚯蚓。蚯蚓是一种常见的雌雄同体动物，但是，它的雌性生殖器官与雄性生殖器官的距离较远，无法自己繁殖后

代，所以也得通过交配来完成生殖。

决定哺乳动物性别特征的是激素。在胚胎发育的某个阶段，基因会

“指挥”一组细胞发育成卵巢或者睾丸，开始分泌雌性或者雄性激素。如果细胞接触到的雄性激素占压倒性优势，就会向雄性化的方向发展；而如果细胞接触到的雌性激素占压倒性的优势，就会向雌性化的方向发展。

但对于鸟类或更低等的脊椎动物来说，性别却并不只由性腺决定。科学家们发现，在雌雄同体的鸡体内，既有带有雄性染色体ZZ的细胞，也有带雌性染色体 ZW 的细胞，其整个身体也被分成了两种不同形态——有大量ZW 雌性细胞的一侧，有较弱的肌肉骨骼和较小的肉垂；有大量ZZ雄性细胞的另一侧，则有较大的肉垂、强大的胸肌和较重的骨骼。

这证实了决定鸟类性别特征的应当是细胞包含的基因，而非激素的影响。而一些鸡因为胚胎发育过程中的异常融合现象，身上具有两种基因，因此出现了雌雄同体现象。

“蜜蜂是我国 5000 多年前就开始人工驯化饲养的动物，人类对其雌雄同体的认识也非常悠久。”杨大荣说。

艾琳·克里奇尔斯基的团队在论文中引用了 2018 年的一项研究结果认为，包括蜜蜂、蚂蚁和黄蜂在内的膜翅目昆虫决定性别的方式非常奇特。卵子受精了，生出来的是雌性；卵子未受精，则生出来的是雄性。但如果有第二、甚至第三个精子进入一个受精卵即雌性胚胎中，那就会进一步分裂产生雄性组织，从而出现雌雄同体。

“昆虫等无脊椎动物雌雄同体的产生，由内因和外因两种因素影响而形成，一部分是由于性染色体混乱，而

另一部分则缘于环境的胁迫。”杨大荣举例说，当食物缺少、环境恶劣时，蚜虫、介壳虫就会产卵，让幼虫以蛹态度过寒冷的冬季或酷热的夏天，而幼虫长大后大部分则形成有翅成虫，迁飞到适合的地方繁殖。迁飞过程中，若无法找到其他个体交配时，其体内的雌性和雄性功能就会同时发挥作用，繁殖出一批雌雄性比例 1∶1 的个体，进行正常交配，实现短期大量繁殖正常后代。所以，昆虫类产生的雌雄同体是它们的一种生存策略，对其的繁殖是有利的。

一些生物学家认为，性腺在两个完全相反的个体中分离，表明演化发

展越过了雌雄同体阶段；相反，另一些人认为，这种分离状态是原始的，雌雄同体是进步状态。但不管怎么说这两种生殖方式实际上是共存的，两者都顺利完成了物种的延续。

近年，也有不少研究将造成这种“偶然”的矛头指向环境污染和化学制剂胁迫，鱼类受到的污染首当其冲，杀虫剂也让甘蔗蟾蜍变成雌雄同体。在一份涉及全球 250 多个学科的报告中，科学家们认为，包括多骨鱼、两栖类、爬行类、鸟及哺乳动物等几大类别中，每种雄性动物都受环境中化学物质的胁迫，很多雄性脊椎动物雌性化已相当普遍。

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与新知科技

鲜事新

77新知2020年5月6日 星期三

编委：王晓茹 编辑：陈瑛 王梦奇

美编：郭秀芬 校对：刘爱丽 一读：李慧峰

生物界雌雄同体现象很普遍

与发现探索

60年大数据起底

双面春风，哪里最温柔哪里最疯狂●张慧 王伟跃

动物界的雌雄同体动物界的雌雄同体是遗传失误还是繁衍策略是遗传失误还是繁衍策略

●赵汉斌

事实上，雌雄同体并不是新鲜事。这种现象在昆虫、蜗牛、贝类、蚯

蚓、水母、乌贼、珊瑚、线虫等无脊椎动物中最常见

一般情况下，一种动物是什么性别，那么它终生都是什么性别。而转化性别的能力貌似只有在动漫或者是科幻片中才能看到，但实际上在自然界中有些动物是可以转化性别的，科学家称这种现象为序列性雌雄同体。

在鱼卵孵化时，所有的金头鲷个体都是雄性，而当它们长到一定年龄，就会根据重量、荷尔蒙和群体因素等条件的不同，选择是否变成雌性。

小丑鱼是按族群生活的，幼年时期没有性别之分。但为了繁衍后代，会有一只小丑鱼主动变成雌性，其余小丑鱼则变成雄性，繁衍后代。如果这个雌性小丑鱼死了，那么族群里剩下的雄性小丑鱼会有一只自动变成雌性，以此循环。

黄鳝是我国南方常见的一种鱼。初生的黄鳝达到第一次性成熟，全部都是雌性的。当完成第一次繁殖后，进入第二次性成熟时，黄鳝的性别就

由雌性转变为雄性。在一种海洋蚯蚓中，如果两只雌

性相遇了，那么个头比较小的那只会渐渐转变成雄性，化身为“丈夫”。当然，如果后来“丈夫”的个头又超过了

“妻子”，它们的“夫妻”角色又会进行转变。总之就是，谁个头小，谁就做

“丈夫”。经过40多年的研究，科学家对于

序列性雌雄同体现象已经有了一定的了解，但是仍无法对序列性雌雄同体的罕见性做出合理解释。

在耶鲁大学和美国国家科学基金会的资助下，耶鲁大学研究人员对这个现象进行了研究。他们表示，序列性雌雄同体生物 30%的生命将花费在变性过程中，但是其仍能保持种族的数量。这项研究表明，对于绝大多数动物来说，改变性别需要花费相当多的时间和能量，因此其无法改变性别。

相关链接

这些动物会转换性别

（据《科技日报》）

“浩浩长安车马尘，狂风吹送每年春。”3月至5月，蕴含丰沛水汽的暖湿气流无力抵达身处内陆的西北地区，此时吹到这里的风，多是来自西伯利亚和蒙古高原的偏北风，寒冷而强劲。这样凛冽的风，几乎每个春季都要造访10天以上，有时甚至接近50天。

探究原因，其一，西北地区多沙漠戈壁，吸热能力强，冷空气来之前，往往晴朗干燥，气温高、气压低，

而冷空气气温低，气压高，巨大的气压梯度极易导致强烈大风；其二，一些风口正好位于两山间狭管区内，强气流进入就会因地形狭管效应而加速流动，10级以上的大风频频发生，最强甚至能超过13级。

大风常光顾的西北地区也是沙尘偏爱之处。我国西北地区植被稀少，在气候干燥的春季，地面干燥松散，大风刮过，便容易有大量沙尘卷入空中，春季也就变成了黄沙漫漫的时节。

春风到底什么样？王安石的《春

风》给出了这样的答案：“春日春风有

时好，春日春风有时恶。”那么，春风到

底如何呢？中国天气网专门研究了

1960 年至 2019 年这 60 年的气象大数

据进行探寻。

大部分地区春季平均风力最大“春风如贵客，一到便繁华。”这种“春风一到

便繁华”的场景，南方往往三月就能感受到，继而春风一路向北，四月吹绿北方大部，到了五月，祖国最北端也能体会到“春风朝夕起，吹绿日日深”了。

春风不一定都那么温柔，杜甫诗中的春风“吹花翻船”，可谓十分癫狂，一千多年后的今天，春风依然保留了这一面。冬去春来，冷空气势力逐渐变弱，暖空气势力渐强，两者激烈交汇，在较

量中来回推动，极易形成大风天气，瞬时风力超过17米/秒（约为8级风）。

中国天气网近 60 年大数据显示，春季（3 至 5月）出现大风的概率最高。四季当中，21个省会级城市春季出现大风的日数最多，其中东北地区最为明显，哈尔滨春季平均大风日数为12.4天，占全年 62%，长春、沈阳占比也超过 50%。而我国大部分地区春季的平均风力也是最大的，差异大的城市，春季风速能比其他季节高出两成。

最狂暴的春风在西北

在诗人眼中，南方的春风款款而来，温润、细腻。现实中，大多数地方确实如此。春日里，南方地区的风力普遍不强，成都、重庆、南宁、广州等地春天大风日数不足1天，大部分地区的大风日数也都在5天以下。

虽然南方的春风偶尔也会任性，但比起北方，终究是温婉几分。不过，我们通过 60 年大数据分析发现，最温柔的春风竟然不在“吹面不寒杨柳

风”的江南。3月至5月间，成都的平均风力仅为1.2米/秒，

相当于 1 级软风，风向仅能靠炊烟来显示，为全国省会级城市中的最低值；与此同时，成都春季的平均大风日数仅为0.4天，概率极低；常年春季，成都皆是微风拂面，它的微风日数占到九成以上，而这与成都处于四川盆地，周围有山脉阻挡有关。

（据《北京日报》）

最温柔的春风在成都

记者从中国科学院紫金山天文台获悉，该台“银河画卷”巡天计划又发布一项重要成果。科研团队在银河系中发现两个孕育恒星的巨大分子云。研究人员分别将它们命名为“大江分子云（River Cloud）”和

“凤凰分子云（Phoenix Cloud）”。我们所处的银河系，是一个旋

涡状星系。它的旋臂附近隐藏着一些浓浓的云团，其中一些主要由氢气分子组成的云团，就是分子云。分子云不断塌缩的过程中，压力增大、温度升高，逐渐形成原恒星胚胎。当原恒星胚胎中的核聚变能量足以对抗自身引力，一颗新的恒星便宣告诞生。所以说，分子云是恒星的前身，被称为“恒星摇篮”。

此次发现的“大江分子云”和“凤凰分子云”，位于天鹰座大裂谷区域。其中，“大江分子云”距离太阳系约 1300 光年，形态上看，它像一条蜿蜒在宇宙中的长河，实际长度约 300 光年。“凤凰分子云”则更像一只展翅的大鸟，它距离太阳系约 2000 光年，质量约为太阳的 20 万倍。“大江”和“凤凰”都是银河系中的“大个头”。

“更令人激动的是，‘大江’之中已能直接看到恒星形成的证据，‘凤凰’里也很可能有恒星正在形成。”参与此项研究的紫金山天文台副研究员苏扬说。

“银河画卷”巡天计划负责人、紫金山天文台研究员杨戟介绍，“银河画卷”巡天计划主要观测北天银道面±5 的区域等，总观测范围共2600 平方度。该计划于 2011 年开始，由紫金山天文台主导，每年完成约 250 平方度的观测。“银河画卷”将实现发现和编制全部区域的分子云源表、分析分子云物理化学性质等多项科学目标。这些研究，对人类了解恒星、行星以及整个银河系的起源有重要意义。

“目前，‘银河画卷’已经完成观测计划的 80%，发布几十项重要成果，预计还需 3 年左右完成全部观测。届时，我们将得到一幅前所未有的银河系图像，人们对银河系的认知也将大为拓展。”杨戟说。

此次研究成果已于近日发表在天文学权威刊物《天体物理学杂志》上。

（新华社电）

中国天文学家新发现银河系两处“恒星摇篮”

人类与其他灵长类动物的不同之处在于雄性能够照料后代。美国和法国的研究人员 4 月 28 日在美国

《国家科学院院刊》上发表报告称，人类父爱出现的确切时间尚不清楚，但一种新的理论认为，人类父爱是为了应对不断变化的生态环境而产生的一种伙伴关系。研究人员称，这一理论关注的是排他性伴侣之间的契合带来的好处，这种契合使男性和女性的力量能够互相扶持，并供养他们的后代。

长久以来，科学家一直试图解释人类是如何成为父亲的。父亲关怀在哺乳动物中很少见，但在现代人类社会中却很普遍。这也是人类与其他大型类人猿的一个明显区别。

关于人类父爱进化的一个解释是，女性优先与能提供食物的男性结合，而男性则以食物换取女性的忠诚。但这种解释存在局限性。相反，研究人员认为，生态变化足以引发父亲角色的巩固。

该研究提出了父亲供给理论，其关键是互补性——实质上是男女之间的合作，以及男性之间的合

作。互补性是能增加人均收益的协同效应，它可能来自劳动力的分工和/或资源的集中。互补之路大约始于 800 万至 500 万年前，当时非洲正在逐渐变干，人们对营养丰富、品种多样、分布广泛、相对难以获取的食物的需求也越来越大。

男性和女性之间的互补性可能源于两性各自获取营养物质的不同：男性获得的蛋白质和脂肪，与女性获得的碳水化合物搭配得很好。

因此，饮食对动物产品的依赖是古人类互补性的一个关键特征。这种互补性也导致父亲提供的食物对后代生存影响的大幅增加。

实际上，这些讨论始终围绕着“父亲”和“渣男”两种角色展开。研究人员指出，利用进化博弈论，互补性可以使“父亲”获得比“渣男”更适合的优势，尽管在某些情况下，“父亲”仍然可能与“渣男”共存。但如果儿子继承了父亲的特征，那么随着时间的推移，“父亲”的数量会增加。研究人员还指出，从理论上讲，将父爱进化与生态变化联系起来，可以让人们对古生物学和考古学记录作出新预测。

“爸爸”是咋来的

宇宙中有大量星系，但它们在空间中的分布并不均匀，那么宇宙中如此多的结构是如何形成和变化的？研究人员使用智利卡内基拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦望远镜，对数万个星系进行了为期 10年的调查，为解开这个基本谜题提供了一种新的方法。相关研究结果近日发表于英国《皇家天文学会月刊》。

该研究负责人、卡内基科学研究所的 Daniel Kelson 称，他们使用一种全新方法解决这个问题。该策略提供了引力如何从宇宙最早期推动其结构发展的新见解，是对宇宙学支柱之一的基于观测的直接分析。

“我们的目标是在众多遥远星系中计算出恒星质量，然后利用这些

信息制定一种新方法，了解宇宙结构是如何形成的。”Kelson说。

研究小组首次证明可以计算出单个原始结构的生长，然后在整个空间中取其平均值。结果显示，密度大的团块生长得快，而密度小的生长得慢。然后，他们逆向工作，确定密度波动的原始分布和增长率，这些团块最终成为决定人们今天看到的星系分布的大尺度结构。

他们的工作从本质上提供了一个简单而准确的策略，描述了密度波动为什么以及如何在真实的宇宙中发展，以及计算模拟如何支撑对宇宙初期的理解。

“它就是这么简单。”Kelson说。

（以上均据《中国科学报》 作者：唐一尘）

算算宇宙如何形成

内因外因共同造就这一现象