对动物来说,两性分化似乎是成功的,而要理解其所以然,我们需要知道什么是神奇的性别两极分化,即将生殖的功能分化成雄性的与雌性的。有一些动物可以进行无性生殖,并且许多是雌雄同体,即同一种个体既有雄性功能又有雌性功能;但绝大部分的动物个体都只有一种生殖功能。生殖功能的这种分工,称作雌雄异体,在不同的动物,比如哺乳类、昆虫、蛔虫和蛤类中占主导地位,并且明显是大部分动物生殖功能分工的普遍模式。这发生于动物31个门中的26个中,并且在其中的17个门中是主要或是仅有的生殖策略,其中包括节肢动物门(目前为止最大的门,包含昆虫、蜘蛛、甲壳动物及其近亲)和我们所归属的脊索动物门。相比之下,5个非雌雄异体的门都很小,在现存动物物种中总共只占不到0.16%。这种对雌雄异体的普遍性估算无疑是比较粗略的,但这已经足以说明,对大部分动物类群而言,性别的分离是最主要的生殖策略。简言之,绝大部分的动物要么是雄性,要么是雌性,至少在成体阶段如此。

令人称奇的是,尽管雌雄异体是大多数动物的特征,决定性别的生物学机制却是多种多样的。举一个简单的例子,看看人类的性别是怎么决定的。我们的性别在母亲怀孕的瞬间便已经决定了,即精子和卵子结合形成胚胎第一个细胞的时候。影响新生命性别的基因遍布于人类的23对染色体上,然而其中的一对被形象地称作“性染色体”,是性别决定的关键。组成“这对”的染色体有两种形式,称作X和Y。女性拥有两条X染色体,而男性拥有一条X染色体和一条Y染色体。这意味着,我们生物学意义上的性别取决于由父亲遗传而来的性染色是哪一条。如果使卵子受精的精子带有Y染色体,胚胎将在受精大约7周后开始向雄性分化,那时Y染色体上的一个基因(叫作“SRY”——Y染色体性别决定基因)将激发睾丸组织发育的生化反应链。在没有Y染色体性别决定基因的情况下,卵巢组织将在受精后的大约第12周开始分化,而胎儿将发育成女性。

类似于我们的XX/XY性染色体的这种系统,也存在于许多其他的动物分支中,包括许多蠕虫、昆虫、甲壳动物及除鸟类之外的大部分脊椎动物。不过,非常清楚的是,Y染色体并非总是必要的,因为在这些类群里的某些物种完全缺失Y染色体。在这些系统中,性染色体记为XX/XO,性别是由X染色体的数量决定的:两条X染色体决定雌性,而一条X染色体决定雄性。而在其他的分支,性染色体的机制是相反的,即两条相同的性染色体形成雄性,若不同则为雌性。这被称为ZZ/ZW系统,见于大部分鸟类、蝴蝶、蜗牛和蛞蝓,也偶尔见于鱼类和爬行类。如同Y染色体,W染色体有时缺失,这样导致雌性只有一条Z染色体,而雄性有两条。还有些动物缺少性染色体,而使用其他的遗传信号决定性别。例如,在蚂蚁、蜜蜂、黄蜂,以及一些甲虫和轮虫中,未受精的卵子发育成雄性,而受精的卵子发育成雌性。甚至在一些物种中,性别是由在不同染色体上的一系列不同基因决定的。

比遗传机制多样性更神奇的是,一些具有极端性别差异的物种,实际上并没有两性间的明显的遗传差异。在这些物种中,性别特异的发育途径,显然是在某个关键的发育阶段由环境或社会因素引发的。一种栖息海底的蠕虫,叫作绿匙蠕虫,便是一个很好的例子。绿匙蠕虫的性别取决于幼虫刚要开始成熟时其所栖息的基质。假如一个幼虫栖息于海底的一片空地,那它将变态发育成一个雌性,并且成长为一个巨大的囊状的固着不动的蠕虫,长有一个细细的管状长嘴以捕获食物。而在另一种情况下,假如这个幼虫刚好落于一个雌性上,那么它基本总是变态发育成一个体形微小的雄性,并由雌性的管状长嘴进入其体内,在雌性的子宫里设立一个车间,自此在车间里不停地生产精子以度过剩下的短暂生命。神奇的是,雄性和雌雄具有相同的一套基因,却发展成了动物界性别两极分化最极端的例子之一。

【本文节选自《不匹配的一对——动物王国的性别文化》,上海文化出版社,有删减,如有侵权,请联系删除】