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性别决定系统:比你想象的要更复杂

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    我的妻子正怀着我们第一个孩子,
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    当人们看到她挺着大肚子,
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    第一个问题几乎总是:
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    “男孩还是女孩?”
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    那么,这个问题背后有个前提,
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    我们之所以不以为奇,
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    是因为我们
    熟悉我们自己的人类生物学。
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    对人类婴儿而言,
    我们想当然认为有各半的机会
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    其答案会是男生或女生。
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    但这是为什么?
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    嗯,这答案与我们这个物种的
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    性别决定系统有关。
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    你看,对大多数哺乳类动物
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    婴儿的性别取决于遗传基因的
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    XY染色体系统。
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    哺乳动物有一对性别染色体,
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    一条来自母亲,另一条则来自父亲。
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    一对XX会得到女儿,
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    而一条X及一条Y配对
    则得到儿子。
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    既然雌性只有X可以传给卵子,
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    而雄性可以传X或Y给精子,
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    因而性别由父亲决定,
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    而生产雄性或雌性的机会为各半。
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    这个系统在哺乳动物内运作良好,
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    但在整个演化树上,
    我们还看到其他系统
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    在其它动物身上运作一样良好。
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    其他类动物也有遗传性别决定法,
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    但牠们的系统与我们的大相径庭。
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    鸟类及某些爬行类动物
    也有性别遗传决定法,
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    但其性别不是由爸爸决定,
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    而是由妈妈决定。
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    在这些动物里,
    一对ZZ性别染色体
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    会产生雄性,
    所以这些雄性只能给Z。
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    然而,这些动物如果是
    一条Z及一条 W 染色体配对
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    则产生雌性。
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    在这样的系统里
    产生雄性或雌性的机率仍然对半开,
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    仅在于母亲是放了一条Z
    还是一条 W
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    到卵子里。
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    但某些物种则以完全不同的方法
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    来决定遗传性别。
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    举个例子,蚂蚁就有一套
    非常有趣的系统
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    来决定性别,而且正因为如此,
    假如你是只雄蚁,
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    你是没有父亲的。
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    在蚁巢里,每只蚂蚁的
    工作划分非常绝对。
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    有兵蚁专门守御蚁巢,
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    有工蚁收集食物,
    清理巢穴并照顾幼蚁,
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    还有一只蚁后
    及一小群负责生殖的雄蚁。
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    蚁后会与雄蚁交配
    并储存精子。
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    而这就是这系统有趣的地方。
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    如果蚁后拿储存的精子
    使卵子受精,
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    那么这个卵会长成一只雌蚁。
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    但是,如果牠下了个未受精卵,
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    那这个卵子仍会长成一只蚂蚁,
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    但永远只是雄蚁。
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    所以你看,雄蚁是不可能有父亲的。
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    而且雄蚁的一生就是这样,
    只有单纯的一套基因,
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    就好像一个活生生的生殖细胞。
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    这个系统被称作
    染色体倍性性別決定系統,
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    而我们不只在蚂蚁上看到此现象,
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    也在其他高度群居昆虫
    如蜜蜂及黄蜂上看到。
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    既然我们人类的性别取决于基因,
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    而且我们的确也知道有其它动物
    一样由基因决定性别,
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    我们很容易假设所有的动物
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    其后代的性别都是由基因决定。
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    但是,对某些动物而言,
    是男是女这个问题
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    与基因一点关系都没有,
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    反而是由其它因素,
    比如天气来决定。
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    这些动物包括鳄鱼和大部份龟类。
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    这些动物在蛋内发育的胚胎性别
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    取决于温度。
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    这些物种在下蛋时
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    蛋内幼体的性别尚未决定,
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    且会维持未定状态,直到大约
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    胚胎发育中期,当达到某个关键时刻时。
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    在这段期间,其性别完全取决于
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    巢内的温度。
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    举锦龟为例,
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    如果温度超过一个特定温度时,
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    会使蛋孵出雌性幼体,
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    比较低的温度则产生雄性。
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    我不知道谁发明了这个助记法,
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    但你可以这么记,就是说到锦龟
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    牠们都是火热辣妹和清凉酷男。
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    对某些热带鱼而言,是男是女这个问题
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    一定要到生命更后期才能回答。
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    你看,小丑鱼在一开始都是雄性,
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    但是,成熟后都变成雌性。
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    牠们也一辈子活在小群体内
    严格遵守阶级制,
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    只有为首的雄鱼及雌鱼能繁殖下一代。
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    而且很奇异的是
    如果小群内为首的雌性死了,
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    其最大最具优势的雄鱼
    会很快地变成雌性
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    并且代替她,然后其他所有雄性鱼的
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    地位都依序向上提升一级。
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    而另一种非常不一样的海洋动物,
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    绿海洋蠕虫,
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    其幼虫的性别
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    则由完全不同的其他环境因素来决定。
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    这种生物,就只看幼虫
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    掉在海底哪里。
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    如果幼虫直接掉在海底,
    就成了雌性。
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    如果幼虫掉在雌性上面,
    幼虫就成了雄性。
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    所以对某些物种而言,生男生女
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    是由遗传决定。
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    对其他物种而言,
    则是由环境决定的。
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    还有一些则根本不在乎这个问题。
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    举鞭尾蜥为例,
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    对这些沙漠蜥蜴而言,
    这答案很简单。
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    女生。永远都是女生。
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    这个物种几乎全是雌性,
    而且尽管牠们也下蛋,
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    这些蛋
    孵出来的只是复制的自己罢了
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    所以是男是女呢?
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    整个动物界从上到下,
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    的确都有一套性别决定系统。
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    对人类而言,这套系统是
    遗传基因的XY系统,
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    至于我和我太太,我们后来知道
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    会是个小男孩。
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    (接吻声)
Title:
性别决定系统:比你想象的要更复杂
Speaker:
Aaron Reedy
Description:

在动物界,性别决定系统有大不同!有些由又小又复杂的染色体决定,有些由简单如天气来定。生物学家及教师亚伦·瑞迪(Aaron Reedy)在此解释,动物在决定性别时的奇妙的差异。

讲课:Aaron Reedy, 动漫:BuzzCo (http://buzzzco.com).

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:46

Chinese, Simplified subtitles

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