動物性別解析/小魚大驚奇 性別天生不注定
【聯合報╱本報記者程嘉文】
迪士尼著名卡通「海底總動員」中,小丑魚爸爸馬林千辛萬苦把兒子尼莫帶大,兩「人」相依為命的故事,不知道感動了多少小朋友。不過,如果「海底總動員」要拍續集,尼莫可能會發現一個尷尬的局面:魚爸爸馬林,可能會突然變成魚「媽媽」了!
水產試驗所東部分所副研究員何源興解釋,小丑魚屬於雀鯛科 (Pomacentridae),許多雀鯛科魚類的生物特性之一是雄魚可以變性成雌魚。
每群小丑魚當中只有一隻體型最大的魚是雌魚,其他都是雄魚;但也只有體型最大的雄魚具有生殖能力,其他較小型的雄魚都處於尚未性成熟階段。
一旦群體裡唯一的雌魚死亡,魚群中體型最大的雄魚(原本的雄性種魚) 就會在幾天內變性成雌魚,開始產卵;其他小體型雄魚中也會有一隻(通常是體型最大者)精巢開始發育,升格變成雄性種魚。
研究人員若希望大量繁殖小丑魚,可以將原先族群中的那對種魚分離出來,剩下的魚群中就會再自動出現兩隻種魚。
臺灣沿岸常見的黑鯛,同樣也有變性的現象。海洋大學水產養殖系教授張清風指出,兩歲之前的黑鯛全部都是雄性,三歲後會有一半以上變性為雌性。
解剖發現,一歲以下的黑鯛生殖腺以精巢為主,僅含極少部分卵巢組織;一歲後卵巢組織開始增大,形成同時具有卵巢與精巢組織的生殖腺,兩性腺以結締組織區隔。一歲到三歲之間的黑鯛,如果在非繁殖季節,卵巢組織大於精巢;但到冬季繁殖期,精巢會快速成熟,迅速大過還在緩慢成長的卵巢。這些黑鯛在繁殖期製造精子,但過了兩歲的繁殖期之後,精囊就逐步萎縮,卵巢開始進入成熟期。等到三歲時的繁殖期,黑鯛已經從「爸爸」變成「媽媽」了。
除了「男變女」的「雄性先熟」魚類之外,也有由「女變男」的「雌性先熟」魚類,最常見的就是石斑魚:一般石斑魚要長到五至九歲,才會變成雄魚。其他「雌性先熟」的魚類,包括黃鱔、鱸魚等。
張清風說,魚類發展出「性別變變變」的生殖特性,可能是演化上維持雌雄比例處於平衡的結果,這種生殖模式使族群的繁衍能力趨向最大化。
另外,變性也可能是演化上「最有利」的生殖策略。以黑鯛為例,年紀較小時以雄性性別存在,年紀較大後變性成為雌性,因雌魚體型較大、產卵個數也較多,有利於演化之競爭優勢。
另一種推測是變性可避免近親交配:對於黑鯛或石斑魚這類會變性的魚類而言,雌雄交配的對象都是不同年出生的成魚,因此可避免「兄弟姊妹」近親交配。這當然不是為了道德理由,而是這種生殖模式對族群整體遺傳多樣性有利,可避免因近親相交而產生「近交衰退」等演化上不利的諸多因素。
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水產試驗所東部分所副研究員何源興解釋,小丑魚屬於雀鯛科 (Pomacentridae),許多雀鯛科魚類的生物特性之一是雄魚可以變性成雌魚。
每群小丑魚當中只有一隻體型最大的魚是雌魚,其他都是雄魚;但也只有體型最大的雄魚具有生殖能力,其他較小型的雄魚都處於尚未性成熟階段。
一旦群體裡唯一的雌魚死亡,魚群中體型最大的雄魚(原本的雄性種魚) 就會在幾天內變性成雌魚,開始產卵;其他小體型雄魚中也會有一隻(通常是體型最大者)精巢開始發育,升格變成雄性種魚。
研究人員若希望大量繁殖小丑魚,可以將原先族群中的那對種魚分離出來,剩下的魚群中就會再自動出現兩隻種魚。
臺灣沿岸常見的黑鯛,同樣也有變性的現象。海洋大學水產養殖系教授張清風指出,兩歲之前的黑鯛全部都是雄性,三歲後會有一半以上變性為雌性。
解剖發現,一歲以下的黑鯛生殖腺以精巢為主,僅含極少部分卵巢組織;一歲後卵巢組織開始增大,形成同時具有卵巢與精巢組織的生殖腺,兩性腺以結締組織區隔。一歲到三歲之間的黑鯛,如果在非繁殖季節,卵巢組織大於精巢;但到冬季繁殖期,精巢會快速成熟,迅速大過還在緩慢成長的卵巢。這些黑鯛在繁殖期製造精子,但過了兩歲的繁殖期之後,精囊就逐步萎縮,卵巢開始進入成熟期。等到三歲時的繁殖期,黑鯛已經從「爸爸」變成「媽媽」了。
除了「男變女」的「雄性先熟」魚類之外,也有由「女變男」的「雌性先熟」魚類,最常見的就是石斑魚:一般石斑魚要長到五至九歲,才會變成雄魚。其他「雌性先熟」的魚類,包括黃鱔、鱸魚等。
張清風說,魚類發展出「性別變變變」的生殖特性,可能是演化上維持雌雄比例處於平衡的結果,這種生殖模式使族群的繁衍能力趨向最大化。
另外,變性也可能是演化上「最有利」的生殖策略。以黑鯛為例,年紀較小時以雄性性別存在,年紀較大後變性成為雌性,因雌魚體型較大、產卵個數也較多,有利於演化之競爭優勢。
另一種推測是變性可避免近親交配:對於黑鯛或石斑魚這類會變性的魚類而言,雌雄交配的對象都是不同年出生的成魚,因此可避免「兄弟姊妹」近親交配。這當然不是為了道德理由,而是這種生殖模式對族群整體遺傳多樣性有利,可避免因近親相交而產生「近交衰退」等演化上不利的諸多因素。
全文網址: 動物性別解析/小魚大驚奇 性別天生不注定 - 新聞中的科學 - 文教要聞 - udn校園博覽會 http://mag.udn.com/mag/campus/storypage.jsp?f_ART_ID=206370#ixzz1u56Hrno3
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