為什么昆蟲能單性生殖

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近日，莫斯科國(guó)立大學(xué)的一位生物學(xué)家與他的俄羅斯同事們解釋了昆蟲的單性生殖現(xiàn)象。他們表示，研究這一現(xiàn)象有助于控制那些對(duì)農(nóng)業(yè)造成損害的昆蟲。他們的研究結(jié)果被發(fā)表在《動(dòng)物分類與進(jìn)化研究》期刊上。
有翅昆蟲的完全變態(tài)發(fā)育分為四個(gè)發(fā)展階段：卵、幼蟲、蛹和成蟲，而其中有一些昆蟲種類還需要經(jīng)歷孤雌生殖。莫斯科國(guó)立大學(xué)的研究員們描述了這些昆蟲不同群體的單性生殖模式。一般來(lái)說(shuō)，單性生殖分為三種模式：產(chǎn)雄單性生殖、產(chǎn)雌單性生殖、產(chǎn)兩性單性生殖。
產(chǎn)雄單性生殖，也就是意味著只有雄性由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)。目前，人們?cè)邳S蜂、蜜蜂和熊蜂群體里觀察到了這種模式。通常，這些物種中的雄性是由只含有單個(gè)染色體組的未受精卵 (單倍體) 發(fā)育而來(lái)的，而雌性則由含有雙染色體組的受精卵 (二倍體) 發(fā)育而來(lái)。產(chǎn)雌單性生殖，則與產(chǎn)雄單性生殖恰恰相反，是雌性由只含有單個(gè)染色體組的未受精卵發(fā)育而來(lái)。這種模式目前只出現(xiàn)在象鼻蟲、蓑蛾身上，而這兩種昆蟲都不是群居昆蟲。產(chǎn)兩性單性生殖，雄性和雌性生物體都是由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)，這種模式只在癭蜂身上被發(fā)現(xiàn)過(guò)。
莫斯科國(guó)立大學(xué)植物園的主要研究員——生物學(xué)家 Vladimir Gokhman 說(shuō)道：“當(dāng)種群密度比較低或者需要在有利條件下迅速繁殖特定基因型時(shí)，單性生殖有利于種群的誕生和進(jìn)一步擴(kuò)張。另一方面，當(dāng)有些有性生殖的昆蟲種群數(shù)量非常大時(shí)，這也會(huì)導(dǎo)致單性生殖種群的發(fā)展。”這也就是說(shuō)，出現(xiàn)單性生殖現(xiàn)象的一個(gè)主要原因是顯而易見(jiàn)的：當(dāng)種群密度比較低時(shí)，昆蟲們不那么容易找到交配的對(duì)象，這種情況在極端環(huán)境下很常見(jiàn)。而在種群密度比較高時(shí)，許多阻礙單性生殖發(fā)展的進(jìn)化禁令被解除了，這種情況通常發(fā)生在植食性昆蟲身上。
Gokhman 說(shuō)道：“許多對(duì)農(nóng)林業(yè)危害比較嚴(yán)重的害蟲，以及它們的昆蟲天敵，都是單性生殖的。因此，研究各種類型的單性生殖是成功控制這些害蟲的必要條件。如今，世界上致力于研究生態(tài)和昆蟲的單性生殖等方面的科學(xué)文獻(xiàn)正在迅速增長(zhǎng)。這些信息都需要得到及時(shí)且充分的總結(jié)與解釋，但事實(shí)上，有關(guān)這些方面的各種調(diào)查很快就會(huì)過(guò)時(shí)?！?
Gokhman 還表示，依靠產(chǎn)雌單性生殖模式繁衍的植食性昆蟲對(duì)林農(nóng)業(yè)的危害是大的，因?yàn)橐恍┐菩栽跊](méi)有雄性的情況下很快就能繁衍出一個(gè)數(shù)量龐大的害蟲種群。