海洋爱情故事——“老婆”变成了“老公”？

2023-01-30 14:03:36 来源：科普中国

作者：科学边角料

审核：张伟山东大学海洋生物副教授

前一集，我们提到的偕老同穴中的俪虾，还有重口味的鮟鱇鱼，虽然各有各的婚姻风格，但有一件事情是确定的，那就是“雄鱼就是雄鱼，雌鱼就是雌鱼”。呃，你可能觉得这是一句废话嘛。确实，在人类的世界里，说这句话好像毫无意义，但放在鱼类的世界里，这句话就不一般了。

(资料图片仅供参考)

【金黄龙头鱼：闺蜜变配偶】

如果你看过纪录片《蓝色星球2》相信你一定会对里面这样一个情节印象深刻。

有一只头顶突出、身体强壮的雄性金黄突额隆头鱼（Semicossyphus reticulatus），似乎掌握着绝对的权利，控制着一群“后宫”们。

但在后宫之中，一只10岁的雌性隆头鱼悄然躲进了自己的巢穴，进行“闭关”。经历了几个月的变化，它的脑门更加突出，身体变得更加巨大，体内的雄性生殖系统发育成熟，成为了一条雄性隆头鱼。

这只刚刚成为雄性的隆头鱼，比原来的雄性首领更加强壮。它向原首领发起了挑战，经过一番激战，原首领落败，新变成雄性的隆头鱼，获得了统治权，原来的“姐妹”们，成为了它的配偶。

这种性别转变外加权利斗争的大戏，在隆头鱼的世界里，再平常不过了。

【鱼类的世界，雌雄同体】

金黄突额隆头鱼能够进行这样的一场性别转变，是因为，它们是一种雌雄同体的鱼。

雌雄同体就是说一个生物体内，有雄性和雌性两套生殖系统。这样的生物、既可以是雄性、也可以是雌性，或者在某些情形下是雄性、在某些情形下是雌性。

放眼生物界，雌雄同体其实不是什么罕见的现象。比如我们海洋爱情故事系列第一集里提到的阿氏偕老同穴，这种玻璃大楼一样的海绵，就是一种雌雄同体的动物。还有小区花坛里的蚯蚓，它们也是雌雄同体的生物。

在鱼类当中，至少有500种鱼是雌雄同体的[1]，金黄突额隆头鱼就是其中之一。

金黄突额隆头鱼的情况是顺序性雌雄同体中的雌性先熟。也就是说，它们的性别先是雌性，在达到某个条件下，比如雄性首领突然死亡了，或者雌性长到一定的年龄、体型了，性别就会发生转变。

除了金黄突额隆头鱼，其他种类的隆头鱼、以及许多种类的鹦嘴鱼，都属于这种雌性先熟的雌雄同体。

那有没有雄性先熟，之后会变成雌性的鱼呢？当然有，这就要说到我们的第二对主角了，小丑鱼。

尼莫的爸爸变成了妈妈？

小丑鱼的故事，我们可以从一部动画片说起。在《海底总动员》里，小丑鱼爸爸把孩子尼莫弄丢了，踏上了寻找尼莫的旅程。

但假如这件事真的发生在自然界中，故事是这样的：一天早上，小丑鱼发现孩子尼莫不见了，于是爸爸离开了海葵家园去寻找尼莫，找着找着，爸爸就变成了妈妈。。。。。。

这是因为，小丑鱼是一种典型的雄性先熟的雌雄同体鱼类。

小丑鱼以族群的形式生活在海葵里，利用海葵有毒的触手保护自己（小丑鱼对这种毒液免疫）。小丑鱼在出生之后，都会先成为雄性，只有族群中最大的那只雄鱼会变成雌性，成为鱼群的领袖。

因为海葵里的生存空间有限，有些小丑鱼（比如下图中的克拉克小丑鱼）族群中只有最大的雄性和雌性是“繁殖鱼”，只有它们能产生精子和卵子。其他的雄性小丑鱼都是不参与繁殖的“非繁殖鱼”[2]。

一旦族群中的雌性领袖死亡了，剩下鱼群中的最大的雄性会变成雌性，取代原来的首领。

所以，动画片里的尼莫妈妈不见了，它的爸爸作为繁殖鱼，应该是最大的雄性，它就会变成一条雌鱼。

除了小丑鱼，还有很多鱼类也都是雄性先熟的，比如澳大利亚尖吻鲈 ( Lates calcarifer )、金头鲷 ( Sparus aurata ) 和黑棘鲷 ( Acanthopagrus schlegeli )等等等等。

之所以会出现这样的现象，科学家推测，有一种可能是，对于某些鱼类来说，一旦长到一定尺寸，成为某种性别是有优势的[3]。

比如对于像小丑鱼这样的鱼来说，大的雌性比小雌性更能生育，所以在体型比较小的时候作为雄性传播精子，在体型长大之后孕育卵子更有效率。

【安能辨我是雌雄】

无论是金黄突额隆头鱼，还是小丑鱼，它们都有一个特点，那就是，由雌变雄或者由雄变雌之后，就不能再变回去了。

其实在雌雄同体中还有一类，它们可以在雌性和雄性之间来回变化。

比方说，珊瑚虾虎鱼中的一些种类，它们一生中的大部分时间都躲在珊瑚礁的缝隙里面，很少外出行动。这样“宅”的鱼寻找伴侣的机会不多，所以能够来回变换性别对它们的繁殖来说就非常重要了，只要两条鱼相遇，它们就能配成一对。

还有蓝带虾虎鱼，它们会根据自己的社会地位改变性别。

在一个群体中，如果一条鱼属于从属地位，表现出从属于别的鱼的行为，那它就会变成雌性。假如它表现出主导性，或者不打算服从于其他的鱼，那就会成为雄性[4]。

【性别太容易变化，也有缺点？】

对于包括人类在内的哺乳动物和鸟类来说，性别是由染色体决定的，但放眼动物界，还有其他决定性别的方法。比方说，很多种类的鱼，性别是由温度决定的。

科学家发现，对温度决定性别的鱼类来说，全球变暖可能会给它们带来大麻烦，水温的微弱变化，就可能会引起雌雄比例的严重变化。水温上升1到2摄氏度，就可能让雄性：雌性的比例从原来的1:1变化成3:1，这样的变化可能危害这些鱼类的繁衍[5]。

除了温度，环境中的化学污染物、还有水体酸度的变化都可能会影响鱼类的性别。它们会影响鱼类胚胎中芳香化酶的活性，芳香化酶对于鱼类的性别决定起着至关重要的作用。

比如，在一项研究中，科学家就发现，城市废水中极其微量的雌性激素（包括天然的和人工合成的雌性激素）会对鱼类的繁殖产生影响。这些雌性激素会让一些雄鱼变成“双性鱼”，这可能会让这个鱼群彻底崩溃[6]。

其实，人们对于化学污染物对海洋中鱼类性别的影响研究还比较少，我们的行为会在多大程度上影响鱼类性别比例，会不会造成某些鱼类的灭绝，我们还不得而知。

但就如普渡大学的Professor Maria Sepulveda所说的，很少有人研究并不意味着它不是一个问题[7].人类大量排放的污染物，可能已经给一些鱼群带来了灭顶之灾。

虽然，在人类看来，鱼类这种改变性别追寻爱情的现象有些奇怪。但这也是海洋爱情的一部分。希望，人类海洋中这种特殊的浪漫，不要因为人类的污染而消失。

参考文献：

[1] Pandian, TJ. Genetic Sex Differentiation in Fish. Boca Raton, FL: Science Publishers. 2012.

[2] Buston, P. M. Territory inheritance in clownfish. Proceedings of the Royal Society B. 2004, 271: s252–s254.

[3] Avise JC, Mank JE. Evolutionary perspectives on hermaphroditism in fishes. Sex Dev. 2009;3(2-3):152-63. doi: 10.1159/000223079. Epub 2009 Aug 10. PMID: 19684459.

[4] Rodgers EW, Early RL, Grober MA (2007). "Social status determines sexual phenotype in the bi-directional sex changing bluebanded goby Lythrypnus dalli". J Fish Biol. 70 (6): 1660–1668.

[5] Ospina-Alvarez N, Piferrer F. Temperature-dependent sex determination in fish revisited: prevalence, a single sex ratio response pattern, and possible effects of climate change. PLoS One. 2008 Jul 30;3(7):e2837. doi: 10.1371/journal.pone.0002837. PMID: 18665231; PMCID: PMC2481392.

[6] Kidd KA, Blanchfield PJ, Mills KH, Palace VP, Evans RE, Lazorchak JM, Flick RW. Collapse of a fish population after exposure to a synthetic estrogen. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007 May 22;104(21):8897-901. doi: 10.1073/pnas.0609568104. Epub 2007 May 21. PMID: 17517636; PMCID: PMC1874224.

https://www.bbcearth.com/news/fish-are-the-sex-switching-masters-of-the-animal-kingdom

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关键词：雌雄同体雄性先熟寻找尼莫