雌雄同体
生物学术语
雌雄同体(英语:Hermaphrodite,拉丁语:Hermaphroditus)是一种生物学上同时具有雄性雌性生殖器官的生物体(包含动物或植物),无论是自然发生还是异常发生,都被认为是雌雄同体。
雌雄同体一词源自希腊语,是希腊小神赫马弗洛狄忒斯(Hermaphroditus)的名字。
在有性生殖生物中,雄性具有产生雄性配子(通常是精子)的器官。雌性有不同的性器官,可以产生雌配子,通常称为卵。植物具有雄蕊和心皮器官。
雌雄同体在无脊椎动物、鱼类和植物中更为常见。动物学中存在不同类型的雌雄同体:顺序雌雄同体、同时雌雄同体、假两性畸形等;在某些有肺动物和后鳃动物中,如蜗牛和蛞蝓在有性生殖中既可以充当雄性,也可以充当雌性。 。植物雌雄同体在世界中相当普遍,当植物的花同时拥有雄花和雌花时,就会出现植物雌雄同体。从单花水平可分为两性花、单性雄花和单性雌花;从植株水平划分为两性花植物、雌雄异花同株、雌雄异株、雄全同株、雌全同株和三全同株等。
人类生物学特征的雌雄同体于1880年被定义,描述了涉及外部和内部生殖器之间差异的情况。后为了避免歧义,现在基于遗传学命名法,即双性人。人类双性人治疗取决于诊断的年龄,如果在出生时被诊断,则根据外生殖器的状况(即哪个性器官占主导地位)来选择性别(通常由父母来决定),然后进行双性手术。
尽管对雌雄同体的追踪和发现进行了大量研究,但大多数科学家和研究人员仍然很难确定它们的确切来源。
概念
词源
雌雄同体一词源自希腊语,是希腊小神赫马弗洛狄忒斯(Hermaphroditus)的名字,赫马弗洛狄忒斯是赫尔墨斯和阿芙罗狄蒂的儿子。早在十四世纪末,“hermaphrodite”一词就进入了英语词典。
定义
雌雄同体是具有雄性雌性生殖器官的生物体(植物或动物)。
动物
在有性生殖生物中,雄性具有产生雄性配子(通常是精子)的器官。雌性有不同的性器官,可以产生雌配子,通常称为卵。在两性二态生物中,每种生物只有生殖器官的类型,并且种群被分为性别。有时,生物体几乎被平均分配。在这些情况下,个体必须竞争配偶。
植物
植物雌雄同体在世界上相当普遍,植物具有雄蕊和心皮器官。当植物同时拥有雄性花和雌性花时,就会出现植物雌雄同体。
大多数植物是雌雄同体。
在人类中,雌雄同体是指同时具有功能正常的男性和女性性腺的人。 对于人类来说,更合适的术语是“双性人”, 因此,该个体至少在其一生中的某个时刻能够产生雄性雌性配子
两性畸形
两性畸形的类型分为:
相关生物学术语
参考资料:
类型
动物
在动物学中存在不同类型的雌雄同体,分别由三种不同的类型:顺序雌雄同体、同时雌雄同体和假两性畸形,其中顺序雌雄同体又划分为:Protandry、Protogyny及双向性别变化三个子类。
植物
植物雌雄同体在世界上相当普遍,当植物的花同时拥有雄性雌性时,就会出现植物雌雄同体。
大多数植物实际上是雌雄同体,其中一株植物将包含一朵由雄性生殖器官组成的雄性花和一朵包含雌性生殖器官的雌性花。在一些特殊的品种中,存在着所谓的混种。这些物种包含种群中的全部三种:雄性、雌性和雌雄同体。
以上参考:参考资料:
如果双性人的性腺组织同时含有睾丸卵巢组织,则他们被称为真正的雌雄同体。如果他们的外表(表型)与内部性腺预期的性别不同,则称为假雌雄同体。现在基于遗传学的命名法称双性人。
雌雄同体生物
动物
顺序雌雄同体
发生在个体首先发育为同性,但随后可以转变为异性的物种中。顺序雌雄同体在植物、无脊椎动物(包括一些蜗牛海星纲等)和鱼类中广泛存在。与同时雌雄同体形成鲜明对比,在雌雄同体中,个体拥有功能齐全的雄性雌性生殖器官。顺序雌雄同体在植物、无脊椎动物(包括一些蜗牛、海星等)和鱼类中广泛存在。
顺序雌雄同体可分为三大类:
这种情况发生在与海葵目共生的小丑鱼身上。通常,有一种特定的海葵包含多条不具有生殖能力的雄性鱼,以及一条具有生殖能力的雄性鱼和一条具有生殖能力的雌性鱼。渔民往往更喜欢较大的鱼,而且由于雌鱼是所有小丑鱼中最大的,它们通常会被渔民捕获并从鱼群中移走。当这种情况发生时,具有生育能力的雄性会改变性别,以便学校能够再次拥有雌性。然后,其中一只较大的非繁殖雄性将具有繁殖能力,这样鱼的生命周期就可以继续。
在鱼类身上看到了这一点,生活在珊瑚礁中的濑鱼。该物种很独特,因为它们的雄性分为两大类。终末期的雄性具有明显明亮的图案和颜色,可以保护整个鱼群。还有一些初始阶段的雄性,看起来与雌性相似,体型小得多,看起来不像末期雄性,通常与雌性濑鱼有联系。当末期雄性开始放弃鱼群或衰老死亡时,一些占优势的雌性或初期雄性将成为末期雄性,以帮助群体并取代失去的末期雄性。
它们的行为要么像雄性有机体,要么像雌性有机体,具体取决于它们所处的生命阶段。这可以在珊瑚礁鱼Lythrypnus dalli中看到。通常不认为生物体具有社会地位,但这些鱼会据此改变性别。如果占主导地位,它们就会变成雄鱼,但是,如果鱼开始表现得像从属鱼,它就会变成雌鱼。
同时雌雄同体
正如名字中明摆着的那样,这些生物在成年后同时拥有雄性雌性生殖生物。它们可以产生雌性和雄性配子,甚至可以自行受精卵并产生后代(无需其他生物体的帮助)。同时雌雄同体的例子包括:
陆地蜗牛(Land snail)和陆地蛞蝓(Slug)是陆地动物中分布最广泛的雌雄同体种类,两种动物之间的性物质通过精囊进行交换,然后储存在受精囊中。精子交换后,两只动物在妊娠一段时间后都会产下受精卵。卵在发育期后将继续孵化。蜗牛通常在早春到深秋繁殖。
海蛞蝓 (Goniobranchus reticulatus)是雌雄同体,但如果没有伴侣,也可以自体受精卵。在交配过程中,香蕉蛞蝓会粘在一起,并且由于它们的雄性生殖器官太大,为了分离器官,会咬掉该器官,但能够在24小时内重新生长。这不会伤害蛞蝓,而且因为它仍然拥有雌性生殖器官,所以它可以继续与其他蝓交配。
蚯蚓(Earthworm)有点独特,虽然它们拥有卵巢睾丸,但它们有一种阻止自体受精的保护机制。当两条蚯蚓相遇并交换配子时,就会发生有性繁殖。
秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)大多是雌雄同体生物,既产生精子又产生卵母细胞。它们可以通过两种方式繁殖:通过雌雄同体的自体受精卵或通过雌雄同体与雄性繁殖。
红树林鳉鱼(Kryptolebias marmoratus)是同时雌雄同体的鱼类,也是唯一已知的通过自体受精繁殖的脊椎动物。它既产生卵子又产生精子,并且通常通过自体受精进行繁殖。
假两性畸形
假两性畸形,是指个体的染色体和性腺组织(卵巢睾丸)性别匹配,但外生殖器不匹配。
如纳拉韦猪(Narave 家猪)原产于瓦努阿图马洛岛,是一种假雌雄同体的雄性个体,为仪式目的而饲养。
这些动物起初似乎是雌雄同体,但经过仔细的研究、观察和研究,它们被排除了。另一个典型的例子是鬣狗科,无论雄性还是雌性,狗都被认为从出生起就有阴茎。经过进一步观察和研究,被认为是阴茎的阴茎器官原来是一个非常大且长的阴蒂。这仍然可能被误认为是鬣狗的阴茎,通常很难区分雄性和雌性,除非它们已经达到性成熟,即雌性怀孕。
植物
植物雌雄同体在世界上相当普遍,当植物的花同时拥有雄性和雌性时,就会出现植物雌雄同体。
大多数植物实际上是雌雄同体,其中一株植物将包含一朵由雄性生殖器官组成的雄性花和一朵包含雌性生殖器官的雌性花。在一些特殊的品种中,存在着所谓的混种。这些物种包含种群中的全部三种:雄性雌性和雌雄同体。
从单花水平可分为两性花(又称雌雄同花)、单性雄花和单性雌花;从植株水平上则可以划分为两性花植物(植株上只有两性花)、雌雄异花同株(植株上既有单性雌花、又有单性雄花)、雌雄异株(雄花和雌花分别位于不同植株上)、雄全同株(单性雄花和两性花共存于同一植株上)、雌全同株(单性雌花和两性花共存于同一植株上)和三全同株(单性雄花、单性雌花和两性花等三种状态的花共存于同一植株上)等。
雌雄同株
雌雄同株植物是指在同一株植物上同时具有雄花和雌花的植物。雄花含有携带花粉的雄蕊雌花可以通过心皮(即所谓的雌蕊)来识别,花粉转移到其柱头上。因此,雌雄同株植物可以通过它们产生两种不同类型的花来区分。
单花本身不是雌雄同体,因为它只是有机体的一个器官或一部分。它们被认为是雌雄同体植物,因为它们在同一个有机体上产生雄性雌性配子。一些植物是连续雌雄同体,因为它们在生命周期的某个时候会改变性别。大多数针叶树是雌雄同体,也有一小部分被子植物门也是雌雄同体。
一种非常常见的雌雄同株植物是玉米。每株玉米植株都有两种类型的花,一种是雄性花,另一种是雌性花,在植物的不同区域发育。雄花通常向植物顶部发育,因此当它脱落花粉时,它会落入下面植物的雌性部分。由于雄花没有雌蕊,因此无法自行受精,必须协助雌花受精。雌花也是如此,它只有雌蕊,没有雄蕊,所以必须依靠雄花来给它受精,才能受精,结出玉米。
雌雄同株植物的雄花和雌花并不总是同时出现在同一枝条上,甚至在植物的每个阶段出现。这是因为,即使植物同时开出两种类型的花,也必须避免近交才能产生健康的后代。因此,许多雌雄同株的植物首先发育出一种性别的花,一段时间后才发育出另一种性别的花。
资料来源:
雌雄异株
只有大约 5% 的植物是雌雄异株,即一种植物单株只有雄花雌花。优点是不能自花授粉和近交,必须要通过授粉才能产生果实,在雌雄异株的植物物种中,只有雌性植物才能产生果实,但雄性植物却能产生丰富的花粉。
雌雄异株植物例子:山羊柳、冬青、银杏、海莓、猕猴桃、淡康乃馨、灌木老鹳草红豆杉蛇麻、米、菠菜、石刁柏
雌雄同花
一种植物单株只有一种花朵,但这花是雌雄同蕊的,我们称之为雌雄同花,也就是两性花。如:凤丹
雌花/两性花同株
一种植物单株既有雌花又有两性花的,我们称之为雌花/两性花同株。如: 夜花蝇子草
雄花/两性花同
一种植物单株既有雄花又有两性花的,我们称之为雄花/两性花同株。如:香瓜
雌花/两性花异株
一种植物单株只有雌花或只有两性花,我们称之为雌花/两性花异株。如:甜菜
人类
生物学界定
在维多利亚时代,1880年初,一名法国妇女(病历中的名字为 Sophie V.)因结婚后无法与丈夫“完婚”,在当地一家外科诊所就诊,被定义为“雌雄同体”。从那个时期到21世纪初,如果双性人的性腺组织同时含有睾丸卵巢组织,则他们被称为真正的雌雄同体。如果他们的外表(表型)与内部性腺预期的性别不同,则称为假雌雄同体。由于术语相关的误解和贬义含义,现在基于遗传学的命名法(双性人)。
遗传学
两性畸形
人类的雌雄同体特征可能是由几种不同的遗传性疾病引起的。由于遗传编码的变化,两性异形的生物可以发育成雌雄同体。当两个受精卵卵(一个由带有 X 染色体的精子受精,另一个由带有 Y 染色体的精子受精)结合时,就会产生具有双重遗传特征的人,使人成为雌雄同体或双性人。双性人是一种外部和内部性器官和生殖器官之间存在差异的病症。它与其他病症一起归为性发育障碍 (DSD)。
两性畸形的类型分为:46、XX两性、46、XY两性、真正的性腺两性畸形、复杂的两性畸形。即使采用了现代诊断方法,许多儿童仍无法确定小儿两性畸形的原因。这被称为复杂或特发性两性畸形。
两性畸形的类型分为:
即使采用了现代诊断方法,许多儿童仍无法确定两性畸形的原因。这被称为复杂或特发性两性畸形。
XX两性
患有 46, XX 两性畸形的个体有两条 XX 染色体和女性卵巢,但外生殖器看起来像男性。
这种类型通常是由于女性胎儿在子宫内过多接触雄性激素所致。阴唇融合,阴蒂变大,类似于阴茎。在内部,女性性器官如子宫和输卵管具有正常的结构。
XY两性
具有 46, XY 两性畸形的个体具有 1 条 X 染色体和 1 条 Y 染色体,如男性中常见,但外生殖器要么未完全形成,要么与女性相似。内性器官可能正常、不完整或缺失,具体取决于具体情况。
这种类型通常是由于女性和男性荷尔蒙不平衡而发生的。它可能是由于睾丸功能异常、产生睾的能力降低或难以利用体内产生的睾酮引起的。
真正的性腺两性畸形
具有真正性腺雌雄同体的个体同时具有卵巢和睾丸组织,要么位于同一性腺(称为卵睾),要么位于一个卵巢和一个睾丸。一些受影响的个体具有 XX 染色体,其他个体具有 XY 染色体,还有一些个体具有两者的组合。同样,外生殖器的形状也各不相同,有男性、女性,也有模糊的。
这种两性畸形的原因尚不清楚。一些动物研究表明,这与接触农业农药有关,尽管这一点尚未在人类研究中得到证实。
复杂的两性畸形
复杂的两性畸形还涉及除简单的 46, XX 和 46, XY 之外的其他性发育障碍。这些可能包括:
这种类型通常与内生殖器和外生殖器之间的差异无关。相反,个体表现出性激素水平异常和性发育不完整。
诊断
有几种诊断测试可以在识别病情和决定适当的行动方案方面发挥作用。这些可能包括:
治疗
人类双性人的治疗取决于诊断的年龄。如果在出生时被诊断,则根据外生殖器的状况(即哪个性器官占主导地位)来选择性别(通常由父母来决定),然后进行双性手术以切除外生殖器的性腺,将剩余的生殖器重建为被选择的性别。女性生殖器的重建比男性生殖器的重建更容易进行,因此模糊的个体常常被定为女性。
然而,双性人手术会对受影响的个体产生长期影响。例如,在以后的生活中,该人可能对手术结果不满意,并且可能不认同指定的性别。因此,患者的同意已成为双性人手术决策中越来越重要的一部分,因此手术可能会推迟到青春期或成年期,在患者已经有足够的时间之后。有时间考虑自己的性别并能够就治疗做出明智的决定。对于老年人来说,接受的性别可以通过适当的外科手术和激素治疗得到加强。
演化
进化是许多生物体发展的原因,尽管对雌雄同体的追踪和发现进行了大量研究,但大多数科学家和研究人员仍然很难确定它们的确切来源。
在动物中
自体受精卵的雌雄同体动物可能来自雌雄同体祖先,在线虫物种中也可见到。动物进化成雌雄同体,可能因为潜在的交配伙伴数量受到限制。
在植物中
尽管被子植物门开始进行自体受精以促进种群增长,但许多植物已经进化回连续的雌雄同体,更喜欢通过其他植物受精并促进授粉。 这主要是通过鸟类和昆虫等媒介进行授粉。 然而,许多原始维管植物被认为是一种雌雄同体,称为异交雌雄同体。
在人类中
两性畸形的体征和症状取决于病情的类型。它们可能包括:
产生原因
环境污染
伴随经济快速发展,重金属、农药、内分泌干扰物等大量有毒有害物质进入水体,长期滞留,呈复合型污染特征,难降解,易富集,具急慢性毒性/致癌/致畸/致突变/内分泌干扰效应,对水生生物危害巨大,某些污染物还可通过食物链传递作用(甲基汞)进一步影响人体健康。如双酚A壬基酚等内分泌干扰物可导致鱼类等水生生物发生雌性化、甚至雌雄同体现象,其污染水平与环境效应受到国际社会广泛关注,国际上将其列为水环境污染重点关注物质,严格监管其在水环境中的含量。而中国目前尚未发布保护水生生物水质标准,导致对水生生物生境中有毒有害污染物管控力度不够,部分污染物水生态风险高,严重威胁水生态健康与安全。因此,迫切需要制订保护水生生物水质标准,严格管控有毒有害物质的污染水平。
据2000年9月的一项研究表明,在斯瓦尔巴群岛北极熊种群中,有1.2%拥有两性的生殖器官,但十年前,这种现象还不为人知。挪威极地研究所的研究人员认为,斯瓦尔巴群岛北极熊体内的三氯联苯 (PCB) 含量比阿拉斯加北极熊高出 20 倍。
由于北极熊的食物链短而简单,因此可以追踪PCB等污染物对北极熊的影响。被化学物质污染的浮游生物被鱼类吃掉,随后鱼类又被北极熊的主食环斑海豹吃掉。北极熊被认为是受多氯联苯影响最明显的动物,因为它们主要消耗海豹脂肪,而这些污染物会聚集在脂肪组织中。多氯联苯会影响内分泌系统,这可能解释了雌性熊中出现的雌雄同体等情况。
杀虫剂的使用
莠去津草脱净)是美国乃至全世界最常用的除草剂。 在曾经使用阿特拉津的国家的地下水、河流和湖泊中已经检测到阿特拉津的残留,长期暴露在该有机污染物的环境中,势必对动物的生殖与繁衍及人体的健康产生不良影响。据调查显示它在农业径流中的含量可达百万分之几,在降水中的含量可达十亿分之 40 (ppb)。 科学家研究了该除草剂对非洲爪蟾(Xenopus laevis)性发育的影响。研究发现,在整个幼虫发育过程中,通过将幼虫浸泡于莠去津(0.01-200 ppb)溶液,发现阿特拉津 (≥0.1 ppb) 会诱发雌雄同体,并使暴露的雄性 (≥1.0 ppb) 去雄化。此外,还检查了性成熟的雄性非洲爪蛙血浆睾丸素水平。 当雄性非洲爪蛙暴露于25 ppb阿特拉津时,睾酮水平下降10倍。当前研究报告的有效水平是现实暴露水平,表明在野外暴露于阿特拉津的其他两栖动物物种可能面临性发育受损的风险。 这种广泛存在的化合物和其他环境内分泌干扰物,可能是全球两栖动物数量减少的一个因素。
参考资料
Hermaphroditism (Intersex).Medical News.2023-08-07
Pigs in Paradise | Penn State University.Penn State University.2023-07-24
保护水生生物水质标准怎么制定?.中国环境报电子报.2023-08-14
目录
概述
概念
词源
定义
动物
植物
两性畸形
相关生物学术语
类型
动物
植物
雌雄同体生物
动物
顺序雌雄同体
同时雌雄同体
假两性畸形
植物
雌雄同株
雌雄异株
雌雄同花
雌花/两性花同株
雄花/两性花同
雌花/两性花异株
人类
生物学界定
遗传学
两性畸形
XX两性
XY两性
真正的性腺两性畸形
复杂的两性畸形
诊断
治疗
演化
在动物中
在植物中
在人类中
产生原因
环境污染
杀虫剂的使用
参考资料