獨居多年，期間從未見過異性的雌性，突然就生孩子了……這樣的事情在鱷魚、鯊魚、蛇和蜥蜴等動物身上都出現過。
2018年，在哥斯大黎加的一個動物園，一隻在過去16年裡都沒有和同類接觸過的雌性美洲鱷產下了一窩蛋。在14個蛋裡，有7個看起來像是受精蛋。
受精的鱷魚蛋中間有一條「腰帶」 | Quetzal Dwyer
經過三個月的人工孵化，蛋還沒有孵化，於是研究人員把蛋打開了，在一個蛋裡發現了一隻完全成形的鱷魚嬰兒。
有個蛋裡有一隻完全成形的鱷魚嬰兒，另外六個看似受精了的蛋裡是無法識別的內容物 | Quetzal Dwyer
雌性動物不需要雄性，不用交配就能產生後代的現象叫做孤雌生殖。由於在野外觀測孤雌生殖的發生情況非常困難，目前這方面的許多個首次發現幾乎都發生在人類餵養的動物身上。
2023年8月，在美國芝加哥的一家動物園，一隻肩章鯊嬰兒出生了。這裡的工作人員也很意外，因為他們從未讓它的媽媽和雄性鯊魚一起生活。從去年開始，這隻成年雌性鯊魚每月會產下幾個卵，通常都是未受精的卵，無法存活，直到人們發現有一顆卵居然發育成胚胎了，經過5個月的孵化，一隻鯊魚嬰兒破殼而出。
在這之前，別的水族館也有肩章鯊孤雌生殖的記錄。2016年，澳洲一個水族館裡一條獨居多年的雌性豹紋鯊生出了三隻小鯊魚。剛開始，研究人員懷疑它可能在身體裡儲存了精子，但是當他們使用基因鑑定技術進行分析時發現，小鯊魚們的遺傳物質只來自鯊魚媽媽。研究人員認為，它可能是有史以來觀測到的第一隻從有性繁殖轉為無性繁殖的鯊魚。
幼年豹紋鯊身上的顏色和圖案，與成年個體的不一樣 | Tourism and Events Queensland, Akhilesh K.V
2012年，在美國的路易斯維爾動物園（Louisville Zoo），一條從未見過異性的雌性網紋蟒產下了一些蛋。蛇產下沒有受精的蛋並不罕見，但工作人員發現，這些未受精的蛋居然沒有萎縮、變色，看起來還挺飽滿健康的，於是就對其中的一些蛋進行人工孵化，結果有6個蛋都發育成了健康的小蛇。
Part.1
極體和卵子相結合
對於大多數動物來說，繁殖是有性的，即需要交配才能繁殖，涉及到雌性卵子與雄性精子的結合。精子和卵子被稱為性細胞，兩者都是通過減數分裂產生的。經過減數分裂，每個卵子最終只含有雌性的一半DNA，每個精子只含有雄性的一半DNA。由此產生的後代的DNA一半來自母親，一半則來自父親。
那麼，孤雌生殖的時候，後代的另一半遺傳物質怎麼來的呢？
簡單來說就是，雌性的身體找到了一種獨特的方式，來填補通常由精子所提供的基因。在雌性生殖系統中，減數分裂會使卵細胞形成一個大的卵子和三個較小的極體。極體包含了多餘的遺傳物質，之後會退化並消失，以保證卵子有正確的染色體數量，同時排出多餘的細胞質。
在孤雌生殖的情況，極體就起到了精子的作用，會與卵子結合然後形成胚胎。
通常情況下，第一極體不分裂，但有些生物體的第一極體也會分裂，最後就會產生3個極體 | Sciencia58
由於在卵子經歷減數分裂的過程中，染色體發生重組，因此孤雌生殖產生的後代的基因會和母親的類似，但又稍有不同。因此，孤雌生殖和克隆是不同的概念，儘管它們都涉及到無性生殖。前者產生的後代通常具有一定程度的遺傳變異，而後者產生的後代則是基因上的複製。
Part.2
後代多為雌性，也有雄性
對於大多可以孤雌繁殖的動物而言，後代通常是從母親那裡獲得兩條X染色體，因此只能產生雌性後代。另外，科學家們還發現這可能是一種遺傳特徵，即經歷過孤雌生殖的雌性可能生出可以進行孤雌生殖的女兒。
鯊魚孤雌生殖的時候就只會生下女兒，而有些雌性動物的孤雌生殖則會生出兒子。2006 年，英國一家動物園裡的一隻科莫多巨蜥也出現了孤雌生殖。雌性科莫多巨蜥攜帶WZ性染色體，而雄性的則是ZZ。當發生孤雌生殖時，雌性只能產下WW或ZZ的卵，由於WW的卵無法存活，因此只有ZZ蛋能成功孵化，於是後代就都是雄性。
而當有了雄性個體，科莫多巨蜥之後就可以進行有性生殖了……
2006年，在倫敦切斯特動物園（Chester Zoo），一隻通過孤雌生殖產生的科莫多巨蜥嬰兒出生了 | Ian Stephen
Part.3
孤雌生殖比人們認為的多
從進化的角度來看，孤雌繁殖似乎並不是繁衍後代的最佳方式。依賴孤雌生殖的孤立種群的基因庫會變得越來越小，後代更容易受到疾病的影響，也更難以適應氣候條件的變化或新的捕食者。
但是，孤雌繁殖似乎提供了一種緊急措施。以科莫多巨蜥為例，作為印度尼西亞眾多荒島的島民，當流落到一個沒有同類的小島時，雌性科莫多巨蜥仍然可以通過孤雌生殖來維持物種的延續。待到某一天，當另一個島嶼的同類被衝上岸時，這兒的基因庫多樣性也就增加了。但奇怪的是，即使在混合性別的種群中，有些科莫多巨蜥仍然採用孤雌生殖。
2021年，研究人員發現兩隻加州禿鷹也會孤雌生殖，而且，它們之前曾和雄性多次成功繁殖過 | Joseph Brandt
關於孤雌生殖，我們仍然有許多未知。過去，孤雌生殖的現象一直被認為是很罕見的，然而越來越多的發現都在表明，它的存在可能比我們認為的要廣泛得多。
參考文獻:
[1] Chappell, B. (2023). No Daddy Shark in sight: Zoo greets a cute shark pup after apparent parthenogenesis. NPR. Retrieved from https://www.npr.org/2023/11/07/1211178209/shark-pup-parthenogenes
[2] Wetzel, C. (2021). How some animals have ‘virgin births’: Parthenogenesis explained. Animals. Retrieved from https://www.nationalgeographic.com/animals/article/parthenogenesis-how-animals-have-virgin-births
[3] Yarber, A. (2023). In a first, scientists find genetic cause for ‘virgin birth’ in animals. Washington Post. Retrieved from https://www.washingtonpost.com/science/2023/07/28/animals-asexual-reproduction-genetic-discovery
[4] Bittel, J. (2023). American crocodiles can have ‘virgin births’—here’s what that means. Animals. Retrieved from https://www.nationalgeographic.com/animals/article/american-crocodiles-virgin-birth-parthenogenesis
[5] Sperling, A. L., Fabian, D. K., Garrison, E., & Glover, D. M. (2023). A genetic basis for facultative parthenogenesis in Drosophila. Curr. Biol., 33(17), 3545–3560.e13. doi: 10.1016/j.cub.2023.07.006
[6] Booth, W., Levine, B. A., Corush, J. B., Davis, M. A., Dwyer, Q., De Plecker, R., & Schuett, G. W. (2023). Discovery of facultative parthenogenesis in a new world crocodile. Biol. Lett., 19(6), 20230129. doi: 10.1098/rsbl.2023.0129
[7] Qiu, L. (2021). World’s Longest Snake Has Virgin Birth—First Recorded in Species. Animals. Retrieved from https://www.nationalgeographic.com/animals/article/141023-virgin-birth-pythons-snakes-animals-science
[8] Burns, M. (2020). Virgin births from parthenogenesis: How females from some species can reproduce without males. Conversation. Retrieved from https://theconversation.com/virgin-births-from-parthenogenesis-how-females-from-some-species-can-reproduce-without-males-150496
[9] Yirka, B. (2023). Some stick insects that normally reproduce through parthenogenesis found to mate on occasion. Phys.org. Retrieved from https://phys.org/news/2023-09-insects-parthenogenesis-occasion.html
[10] Shibata, H., Sakata, S., Hirano, Y., Nitasaka, E., & Sakabe, A. (2017). Facultative parthenogenesis validated by DNA analyses in the green anaconda (Eunectes murinus). PLoS One, 12(12). doi: 10.1371/journal.pone.0189654
[11] No sex please, we’re parthenogenetic. (2023, December 20). Retrieved from https://www.nzgeo.com/stories/no-sex-please-were-parthenogenetic
[12] A Virgin Snake Birth. (2014, December 18). Retrieved from https://louisvillezoo.org/virginsnakebirth
[13]Are baby Komodo dragons clones of their mom? – The Tech Interactive. (2023, December 21). Retrieved from https://www.thetech.org/ask-a-geneticist/articles/2016/komodo-dragon-parthenogenesis-not-clone
[14] https://www.annualreviews.org/doi/full/10.1146/annurev-ecolsys-011720-114900#_i2
[15] Chicago Zoological Society – Brookfield Zoo Press Room. (2023, December 21). Retrieved from https://czs.org/Epaulette-Shark-Hatches-at-Brookfield-Zoo
[16] Booth, W., Levine, B. A., Corush, J. B., Davis, M. A., Dwyer, Q., De Plecker, R., & Schuett, G. W. (2023). Discovery of facultative parthenogenesis in a new world crocodile. Biol. Lett., 19(6), 20230129. doi: 10.1098/rsbl.2023.0129
來源：把科學帶回家