找到一只一半雄性一半雌性的小鸟,连羽毛花色都是对半长的!

在宾夕法尼亚州的庞德米尔自然保护区,
有一群鸟类学家在这里观测一年一度的候鸟秋季迁徙。在迁徙的鸟儿中,最常见的是一种叫蜡嘴雀的鸟。
它们体型中等,身长20厘米左右,雌雄的长相差别较大。

雄蜡嘴雀的翅膀是黑色的,翅膀下的羽毛为粉红色,在胸部也有红色羽毛。

雌蜡嘴雀的翅膀是棕色,翅膀下的羽毛为黄色,眼睛上方有一条白线。翅膀的长度也比雄性短一些。

雌雄两鸟的差别这么大,鸟类学家们不会搞错,
但是,在9月24日,他们看到一只棕黑双色的蜡嘴雀,简直不敢相信自己的眼睛。

这只小鸟从头部到尾羽,全身被分成两半,一边是雄性的花色,一边是雌性的。

一番检查后,鸟类学家发现它还同时拥有雄雌生殖器官,也是一边一个。

这是什么意思?
这意味着,这只鸟儿是一只“双侧雌雄同体鸟”

双侧雌雄同体,指的是动物的身体像是有一条中轴线,一侧是完全的雌性,一侧是完全的雄性

早在1932年,就有科学家对双侧雌雄同体动物的详细描述。

那年,一个叫Schaef的博士发现农场里有只奇怪的鸡。
从右面看,它是典型的公鸡;但从左面看,它的身体更小,且有明显的斑纹。这些是母鸡的特征。

(这是Michael Clinton教授找到的一只类似的鸡)

Schaef博士观察到,这只鸡也搞不清自己是公是母,它多次试图骑到其他母鸡身上,但它又会老老实实地下蛋

在这只鸡死后,博士解剖了它,发现右半边的骨架明显比左半边大,它右边还有一个睾丸,左边有一个能形成卵子的卵巢。

为了不浪费,博士后来把鸡烤了吃,但鸡骨架被他保留下来送给解剖学专家,研究结果发布在《实验动物学杂志》上。

之后的一百年,科学家们在鸟、蝴蝶、蜜蜂、蛇、螃蟹、蚕、虾等动物上都发现双侧雌雄同体。
这些动物像是由两只动物拼合在一起,一眼看上去很违和,但它们又能正常地活动。

双侧雌雄双体是非常罕见的。

据英国爱丁堡大学的Michael Clinton教授估计,每一百万只鸟中,可能只有一只是双侧雌雄同体。

庞德米尔自然保护区的鸟类学家Annie Lindsay也认为数字非常小,因为在他们团队60年的观测历史上,只看到不到10只鸟是双侧雌雄同体。

虽然对人类来说很珍贵,但对动物自己来说,半雄半雌真是太惨了。
最大的问题,就是它们很难找对象

2000年,美国龙虾协会得到一只双侧雌雄同体的龙虾,发现它虽然有雄性性器官,但是完全不会交配。
当它爬到雌龙虾身上时,只会一动不动,好像对方是一块石头。

对它雌性的部分,其他雄龙虾也不感兴趣,不会发生交配行为。

最后它的卵子都脱离体外死掉(后来科学家发现,这些卵子和普通雌龙虾的卵子并无不同)。

2008年,西伊利诺伊大学的鸟类学家Brain Peer找到一只双侧雌雄同体的北美红雀。

他在40多个不同环境中观察它,发现这只鸟一直孤零零的,从来没有其他鸟陪伴。

它也从来没有唱过歌(一种求偶的方式),Brain Peer甚至都不确定它是否能发出声音。

大部分时候,北美红雀们会安静地避开它,有时,它们会飞过来攻击。

真是一个小可怜啊……

目前,人们观察到的唯一一个找到伴侣的成功例子,是另一只北美红雀。

2019年1月,宾夕法尼亚州伊利市的Caldwell夫妇在自家后院发现一只半雄半雌的北美红雀。

这只鸟儿来到他们家的喂食器上吃食,在它身边,是一只雄性北美红雀。两只鸟儿总是一起飞翔,一起唱歌,很明显是伴侣。

因为北美红雀只有左侧卵巢有正常功能,而这只双性鸟刚好左侧是雌性,意味着它能正常生育。

为什么这些动物会拥有一半雄,一半雌的身体呢?

多年来,很多科学家认为这是由于性染色体的意外丢失。

在受精卵发育过程中,有时候细胞会意外丢失一条性染色体,对最终结果造成极大影响。

比如,一个拥有ZW性染色体(母鸡)的鸡胚胎中,一个细胞失去了W染色体,那么这个细胞会因为缺乏W,而出现雄性特征。

如果这个细胞开始复制,之后它产生的细胞也会出现雄性特征。但同时,由于胚胎中的其他细胞仍是雌性,最后这只鸡就会变成雌雄同体。

不过,这个理论很难解释为什么双侧雌雄同体是完美的一半一半对开。
于是,爱丁堡大学的Michael Clinton教授想出另一个理论。

有天,教授的一个朋友打电话给他,说看到了一只很像百年前Schaef博士吃的那种怪鸡。
他赶到农场把鸡买下来,做了一番基因检测后发现,这只鸡的左右两边各有一套染色体。

也就是说,这只鸡事实上是由一对异卵双胞胎鸡组成的,它们在身体中心融合。

为什么会出现这种情况,Clinton认为和极体有关。

在雌性生殖细胞的两次减数分裂中,会形成一个大的卵细胞,和2、3个小细胞,这种小细胞被称为“极体”。
极体拥有一半的染色体,但因为细胞质少,缺乏营养物质,它们很快会消失。

但有的时候,极体也会被保留下来。
如果卵细胞和极体都受精,之后细胞分裂,身体的每一边都有各自的基因组,和各自的性别。

Clinton认为,双侧雌雄同体的出现,就是由极体意外受精导致的。
它也是嵌合体的一种,也就是动物的两颗受精卵融合成一个个体成长。

(这只叫Twinzy的鸟是一只嵌合体鹦鹉,但它的左右两侧刚好同为雄性)

在人类历史上,有过十多个人类嵌合体,但双侧雌雄同体没有出现过
这是因为,对哺乳动物来说,血液中的性激素是决定胎儿性别的重要关键。
不管细胞的DNA表现如何,它们都受相同的激素影响,最后发展出相同的性别特征。

鸟和其他动物则不会这样。
2003年的一项研究发现,半雄半雌的斑胸草雀的右脑(雄性),有一个专为负责唱求爱歌的神经回路,而左脑(雌性)则没有,尽管整个大脑都处在相同的激素环境中。

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哎,大自然还真是神奇啊。
虽然身体由两半边组成,但动物又能顺利地活着。

每个古怪的半边动物,都是大自然里独特的意外……


ref:

https://www.sciencealert.com/this-incredible-bird-is-half-male-and-half-female-split-right-down-the-middle
https://ansp.org/about/press-room/releases/2015/rare-butterfly/
[https://www.nationalgeographic.com/magazine/2017/01/basic-instincts-gender-butterfly/
http://www.lobsters.org/ldoc/ldocpage.php?did=436#:~:text=A gynandromorph paired with a,and again no mating occurred
http://www.bbc.com/earth/story/20150916-these-animals-are-male-on-one-side-and-female-on-the-other