让我们来谈谈性。是的，无伴侣的性。虽然这种形式的性通常不与繁殖相关，但像海星和竹节虫这样小型、无脊椎的动物，无伴侣繁殖却很常见，但在脊椎动物中则较为罕见。通过一种称为孤雌生殖的过程，属于软骨鱼纲（包括鲨鱼、鳐鱼和鲎）的某些雌性动物可以使用自身的遗传物质使卵子受精。
这个过程通常是鲨鱼在没有配偶的情况下最后的选择，但最近一项研究显示，在芝加哥伊利诺伊州谢德水族馆的斑纹鲨雌性，即使在同一展区有健康的雄性存在的情况下，也独自繁殖了。
“这改变了我们对孤雌生殖及其发生原因的认知，”谢德水族馆动物运营和栖息地助理总监、《科学美国人》杂志的联合创始人Lise Watson在谈到这些无伴侣生育背后的生物现象时说。“通过我们20年的观察，我们与它们有着悠久的历史。我们注意到的一点是，雌性有时在某些时候，或者根本就不太容易接受雄性。”
虽然之前的研究已经详细介绍了其他水族馆斑纹鲨的孤雌生殖情况，但于2022年12月发表在《鱼类生物学杂志》上的报告，是进一步了解这些生育原因的又一步。这项研究聚焦于一条生活在谢德水族馆“野生礁石”展区内的雌性斑纹鲨——一种身上带有黄色条纹的深色鱼类，分布于太平洋和印度洋。
2008年，Watson 和她的同事们将一窝卵转移到幕后的婴儿鲨鱼育苗室，在那里它们可以安全地孵化，而无需受到水族馆鱼缸聚光灯的干扰。
对新孵化鲨鱼幼崽 DNA 的分析显示出看似不可能的结果。幼崽没有任何潜在父亲的基因标记。它们拥有某些等位基因（基因的不同形式）的相同副本。这表明它们是从母亲那里获得 DNA，而不是来自两个不同的父母。
“这些幼崽与展区内的任何成年雄性都不匹配。但它们与产卵的雌性匹配，”位于附近的菲尔德博物馆的生物学家兼研究员、《科学美国人》杂志的联合创始人Kevin Feldheim在一份声明中说。
通过孤雌生殖出生的后代通常寿命很短，本研究中的鲨鱼幼崽也只存活了几个月。
“我们不确切知道它们为什么寿命更短，”Feldheim 告诉《流行科学》。“总的来说，基因学上的近亲繁殖是有害的，可能会导致致死性隐性基因的表达，或者两个等位基因的表达基本上会导致死亡。”
但是，具体是什么原因导致以这种方式出生的动物在性成熟前死亡，而另一些则能存活下来，这一点仍然不清楚。“在一种名为白斑竹鲨的物种中，一家水族馆发现，一只雌性通过孤雌生殖产下了后代，而其中一个后代竟然也通过孤雌生殖继续繁殖，”Feldheim 说。
斑纹鲨的研究结果不仅对动物园和水族馆对斑纹鲨的持续照料具有重要意义，也对其野外同类的保护工作具有重要意义。
“在野外研究的鲨鱼总是面临一些障碍，”德黑兰 Shahid Beheshti 大学博士生、《鲨鱼科学少数群体》成员Sara Asadi Gharabaghi说，她没有参与这项研究。其中一个障碍是无法获取所有成年动物和后代的 DNA 来确定生物学上的父母。
“鲨鱼和所有试图生存的动物一样，所以即使我们无法证明，在野外出现处女生产的幼崽也不会令人惊讶，”Asadi 解释道。她补充说，生活在深海区域的鲨鱼可能也会采用同样的策略。
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对于研究野生和水族馆中濒危鲨鱼的科学家来说，了解繁殖方式将有助于制定保护策略。
斑纹鲨被列为世界自然保护联盟红色名录中的“濒危”等级，而像谢德水族馆这样的水族馆正在努力保护该物种。它们的基因检测是物种生存计划（SSP）的一部分，该计划汇集专家顾问，以最大限度地提高遗传多样性并长期保护濒危物种。
SSP 的一个方面是确定“种群的遗传特征和种群的可持续性，”Watson 说。通过基因分析，她和她的同事可以对个体鲨鱼与整个群体的亲缘关系做出假设。然后，他们可以估计未来100年种群规模可能的样子。
“研究我们照料下的这些动物是我们能够帮助野外该物种的基础，”Watson 说。“我们在这里为这些动物提供的照料对我们来说至关重要。”
