华夏民族首领:黄帝为什么一定会有一个人类爸爸?
  • 单少杰
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  • 2017年11月05日 22:37
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黄帝,中国远古时代华夏民族的首领,被尊为中华“人文初祖”、“五帝之首”。在这位伟人身上有太多的传说,其中一个与他的降生有关。

相传黄帝的母亲附宝求子心切,上天听到了她的祈求遂降下雷鸣闪电,附宝受天地感应后顺利怀孕,生下了黄帝。

这个传说在我国文化中流传已久,但在生物学家眼里,它就是个彻头彻尾的谣言。为什么呢?因为孤雌生殖不可能生出儿子。

华夏民族首领:黄帝为什么一定会有一个人类爸爸?
黄帝像

如果你没明白这中间的逻辑关系,那就听我慢慢道来。

首先,什么是孤雌生殖?顾名思义就是由一个雌性动物单独进行的生殖。

自然界中的生物有两种不同的方式来繁殖后代,一种叫无性繁殖,比如细菌,它们无所谓雌雄,自己就能平均分成两半,或者分裂出一个小细胞,形成下一代。

而另一种叫有性生殖,比如飞禽走兽,也包括我们人类。这些生物都是由父母产生的有性生殖细胞(比如精子和卵细胞),通过受精作用结合成受精卵,进而发育而来的。

我们的父母是怎么制造出有性生殖细胞的呢?这涉及到一个叫“减数分裂”的过程。

以人类为例,我们有46条染色体,23条来自爸爸,23条来自妈妈。当细胞正常进行有丝分裂时,这46条染色体分别复制一次,再均等分配到两个子细胞中,从而保持了每一个细胞46条染色体总数的不变。

华夏民族首领:黄帝为什么一定会有一个人类爸爸?
有丝分裂示意图

而在减数分裂时,每一条染色体首先都复制一次,但复制完的染色体通过着丝点相连,并不分开。

然后这46条染色体(虽然每一条染色体都复制了一次,但因为它们尚未分裂,所以仍然算一条染色体)按照来源两两配对,变成23对。每一对染色体都有一条是来自爸爸的,另一条来自妈妈。随后细胞进行第一次分裂,成对的染色体分别被分到一个子细胞中。

这一阶段结束后,每一个子细胞都有23条已经复制但尚未分离的染色体。随后这些染色体上的着丝点断裂,23条染色体变成了46条染色体。

接着,子细胞再一次分裂,46条染色体再次被均分到两个子细胞中。

最终的结果就是每一个子细胞只剩下了23条染色体。

科学家就把这种染色体复制一次,但细胞分裂两次的分裂方式叫做减数分裂,由减数分裂形成的细胞就叫有性生殖细胞。

华夏民族首领:黄帝为什么一定会有一个人类爸爸?
精子的形成过程

华夏民族首领:黄帝为什么一定会有一个人类爸爸?
减数分裂示意图

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花粉母细胞正常的减数分裂

A: 间期; B: 细线期; C: 偶线期; D: 粗线期; E: 双线期; F: 终变期; G: 中期I; H: 中后期I; I: 后期I; J: 末期I; K: 间期II; L: 中期II; M: 后期II; N: 末期II; O: 四分体时期。(樊建青等著,《光温敏核雄性不育小麦BS366花粉母细胞减数分裂的细胞学研究》,发表自《中国细胞生物学学报》,2011年, 33卷(6期): 622–628页)

生物为什么要进行减数分裂呢?这是为之后的受精过程做准备。

减数分裂之后,每一个生殖细胞的染色体数都减半,两个生殖细胞结合后,受精卵就恢复到了正常的数量。如果没有减数分裂,那么每一次结合,受精卵里的染色体数都会加一倍,数代之后受精卵里就会有一个天文数字多的染色体,明显不符合进化要求。

那么孤雌生殖是怎么回事呢?

孤雌生殖的起始阶段也是细胞通过减数分裂形成性细胞的过程。一个卵原细胞(即最终会形成卵细胞的性细胞)在减数分裂后,会形成一个大细胞和三个小细胞,这个大细胞进一步发育形成卵子,而另外三个小细胞科学家称为“极体”。

对于大部分进行有性生殖的生物来说,卵原细胞分裂成的三个极体会逐渐退化掉,不参与受精过程。而对于一些能进行孤雌生殖的生物而言,它们的卵子可以随机地与一个极体结合,把自己的染色体数恢复到正常数量,然后像受精卵一样发育出一个新的个体。

此外,也有生物是将两个极核融合,形成染色体数量正常的细胞,进而发育成新个体。

不过,也有的生物觉得这种分裂两次,再挑两个细胞融合的过程太麻烦了,索性不进行第二次分裂了,直接让第一次分裂形成的细胞进入发育阶段,形成个体。

除了以上三种发育方式外,还有生物可以直接让卵细胞不经受精作用,独立发育,变成生物个体。

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卵细胞及极体的形成过程

相比于普通的有性生殖,孤雌生殖一般只出现在较为原始的动物身上,比如蚜虫、蝶、原始的软骨鱼,在人类的身上目前还没有发现确实的证据。

不过即使人类可以进行孤雌生殖,黄帝的妈妈也生不出儿子,为什么呢?

因为孤雌生殖所用的卵细胞或极体都是从母亲自己的性细胞发育来的,只能带有跟母亲完全一致的染色体。母亲的性染色体是XX组合,而要生出儿子,则必须需要有一个Y染色体,形成XY组合。

黄帝的妈妈显然没办法制造出一个Y染色体,所以身为男儿身的黄帝一定要有一个人类爸爸。 


文章出处:蝌蚪五线谱

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