运气和选择：性别决定的科学奥秘

LOTTERY OR CHOICE？

并不是所有动物都有性染色体，因此我们也很难解释许多动物拥有性染色体的原因。它们的出现使性别变成了类似彩票的过程：只是由一种随意的规则所掌控，以便使性别比例保持平衡。如果携带Y染色体的精子与卵子结合，生育的后代就是雄性；如果携带X染色体的精子与卵子结合，生育的后代就是雌性。然而，至少还有三种更好的决定性别的方式。

第一种，对于活动力较小的生物，选择适合性机会的性别。例如，选择与邻居拥有不同的性别，因为他们很有可能成为你未来的伴侣。帽贝生下来的时候是雄性，在结束了艰辛游离旅程、定居在岩石上的时候，就变成了雌性，而当另一只雄性定居在它的上面，这只雄性也逐渐变成了雌性，第三只雄性亦是如此……渐渐地，大约十只或者更多的帽贝叠加在一起，位于底部的都是雌性，顶部的是雄性。类似的方式也出现在一些暗礁鱼身上，鱼群中大多数都是雌鱼，只有一条体型庞大的雄鱼，当唯一的雄性死后，体型最大的雌鱼就会变成雄性。蓝头濑鱼也会在长到一定大小的时候由雌性变成雄性。

从鱼的角度看，变性确有好处，因为雄性或雌性各有好处。体型较大的雌鱼产卵的数量只是比体型小的略多一点，而体型较大的雄性却可以打败情敌，赢得众多的妻妾，从而生下更多的后代。但小雄鱼比小雌鱼情况要惨些，因为它不能赢得雌性伴侣。所以在多偶的物种中就出现了这种策略：体型小就当雌性，体型大就当雄性。

这种策略的优势很明显。以雌性的身份长大，并繁殖了一些后代，等到自身大到可以坐拥妻妾之时再转变为雄性。但奇怪的是，大多数哺乳类动物及鸟类并不采用这种策略，例如，雄鹿必须在未成年时期度过一段孤独的单身生活，而雄鹿的姊妹却能每年生下一只幼鹿。(www.xing528.com)

第二种决定性别的方式是交由环境决定。一些鱼类、虾和爬行类动物的性别是由孵化时周围的温度决定的。温暖的环境会使龟蛋发育为雌性；而同样的温度却会令短吻鳄的蛋孵化为雄性。过冷和过热的温度都会令鳄鱼的蛋孵化成雌性小鳄鱼，只有在温度适中的环境中，它们才会变为雄性。（爬行动物的性别决定方法最具冒险精神。许多蜥蜴和蛇采用基因的方法，对于美洲蜥蜴而言，XY是雄性，XX是雌性，但对蛇类而言，XY是雌性，而XX是雄性。）最奇特的则是大西洋中的银边鱼，大西洋北部的银边鱼和人类一样用基因来决定性别，而大西洋另一端的银边鱼胚胎的性别却是由周围的水温决定。

环境决定性别是一种难以理解的方式。偏高的气温会导致雄性短吻鳄过多，而雌性过少。这样就会导致“雌雄间性”，动物变得既不像雄性也不像雌性。为什么短吻鳄、鳄鱼及乌龟会采取这种方式呢？至今，生物学家对此还没有一个完美的阐释。最好的解释是认为它和体型有关。通常偏高的温度孵出的子代会比低温下孵出的子代体型更大。如果说大体型对于雄性的好处大过雌性（大鳄鱼更容易战胜情敌），或情况相反（大型雌陆龟的产卵量较高，小型雄陆龟照样能使大型雌陆龟受精），那么依据温度决定有利性别的益处更大。寄生于昆虫幼体内的线虫是一个更显著的例子。它的大小会受到宿主体积的限制，因为一旦它吃掉宿主和自己的住所之后，它自己也会死掉。但大型的雌线虫可以产下更多的卵，而大型的雄性却不能跟更多的雌性交配。因此体型较大的毛毛虫都是雌性，而体型小的则为雄性。

第三种决定性别的方式是母亲的选择。这种方式在蜜蜂、蛭形轮虫和黄蜂中都很常见。它们当中只有受精卵可以变为雌性，而未受精的卵子则孵化成雄性（这意味着所有雄性都是单倍体，而雌性是双倍体）。从某种角度上讲，这个方式也是有一定道理的。即使雌性从未遇到一个雄性个体，它也可以建立一个王朝。因为大多数黄蜂都是以寄生的方式寄住在其他昆虫体内，这种方式有助于单身雌性在宿主体内独立建立它的殖民地。然而这种单个二倍体易遭受基因叛变。例如，在一种被称为金小蜂的黄蜂中，产生了一种罕见的超数染色体PSR，它主要遗传于父亲，这种染色体可以使它所藏身的雌性卵子抛弃自身以外的所有父系染色体而变成雄性。卵子退化为单倍体的染色体，发育成雄性。在雌性占优势且因稀少珍贵而成为被追逐的性别的物种中，就有PSR染色体的踪迹。

简单来说，这就是性别分配理论：动物一般会选择匹配自己生活环境的性别，除非在万不得已的情况下，它们才会用彩票的方式选择性染色体。但近年来，生物学家开始意识到这种彩票式的基因选择和性别分配并非不相容。如果动物能够区分X和Y染色体，那鸟类和哺乳类也可以分配后代的性别比例，就是和鳄鱼或线虫一样，生产更多有优势的大型后代。