一条不会爬树的鱼
愚人愚说
没有雄性,它们如何活了10万年?
钱佳弘专业号 | 2026-5-15

亚马逊花鳉永远不需要雄性。一项新研究发现,它们能够清除和修复基因突变,而这种突变通常会困扰自我克隆的物种。

这种生活在墨西哥和美国德州淡水溪流里的小鱼,全员女性,从不谈恋爱,不结婚......它们生孩子,但生的全是自己的复制品。

问题来了:进化论告诉我们,有性生殖是物种保持基因多样性的关键。没有基因多样性,一个物种很容易走向灭绝。那这些鱼是怎么活下来,而且一活就是十万年的?

科学家们也好奇了很久。直到最近,他们终于找到了答案。

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亚马逊花鳉 (Poecilia formosa) 个头不大,还没一根大拇指长。它们的名字来自希腊神话中的女战士族

。大约在10万年前首次出现,当时一条大西洋花鳉雌鱼喜欢上了一条帆鳍花鳉雄鱼。虽然不同物种间的交配通常会产生不育的后代,但这次结合却诞生了一个能够产出自身“复制品”的物种。这些鱼确实需要与其他物种的雄性花鳉交配来触发自我克隆,这一过程被称为雌核发育,但它们的后代从不携带那些雄性的DNA。

1932年,科学家第一次发现这种鱼时,它们成了已知第一个能无性繁殖的脊椎动物。后来人们发现,科莫多巨蜥、锤头鲨也能做到,但亚马逊花鳉是极少数完全依赖无性繁殖的脊椎动物。

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问题又回来了:它们是怎么做到的?

按照无性繁殖的基因突变模型,亚马逊花鳉“应该在出现后一万年左右就灭绝了。”研究合著者、慕尼黑大学的计算生物学家爱德华·里斯迈耶说。“它们活了十万年,这本身就是一个悖论。”

无性繁殖的问题在于:没有基因重组,有害突变会一代代累积,像滚雪球一样越滚越大。而有性繁殖就像洗牌,能把坏牌洗掉。

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那亚马逊花鳉是怎么洗牌的?

里斯迈耶从2019年开始研究这个问题。他和团队分析了多条亚马逊花鳉的基因组,发现了一个惊人的秘密:它们一直在自己给自己“做清洁”。

分析显示,亚马逊花鳉身上出现有害突变的频率,和它们的“有性亲戚”差不多。但不同的是,它们有一种特殊的能力,能把这些突变清除或修复

这种能力叫基因转换

简单来说,就是当一条染色体上的DNA出了问题时,它会从另一条染色体上“抄”一段正确的序列来替换。人类也有这种能力,主要是用来修复DNA损伤。但在亚马逊花鳉身上,基因转换起到了和“交叉重组”一样的作用——就是那种在有性繁殖中,混合父母基因、创造多样性的过程。

换句话说,亚马逊花鳉用一套“内部维修系统”,实现了和有性繁殖类似的基因多样性效果。自然选择就可以在此基础上发挥作用,把坏的去掉,把好的留下。

科学家们早就怀疑无性物种可能有这种“后门程序”,但“这是第一次被实际证明。”里斯迈耶说。

奥斯陆大学的微生物学家迈卡·邓索恩没有参与这项研究,但他认为,亚马逊花鳉的发现,很可能也适用于其他无性物种。“只是别人还没证明出来。”他说。

他希望能看到更多类似的研究,看看动物、植物、真菌,甚至微生物里,是不是也有这种机制。

目前已知有数千种生物通过克隆繁殖,但科学家只在极少数身上做过详细的基因组研究。里斯迈耶说,大自然可能发展出了多种应对无性繁殖代价的方式,只是我们还没发现。

你可能觉得,一条鱼怎么生孩子,关我什么事?

但里斯迈耶说,理解这些基因机制,可能有很多应用——从改造作物,到治疗癌症。

癌症的本质,就是一个细胞的无性谱系不断累积突变,最后失控生长,压倒正常细胞。亚马逊花鳉的“克隆术”,或许能教会我们一些对抗癌症的方法。

本文基于2026年3月11日发表于《国家地理》网站的研究报道整理,原文作者Annie Roth,研究发表于《自然》杂志。

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