在自然界，有些动物可以有性生殖。它们的卵可以在不受精的情况下孵化并独立发育为后代。这种生殖方式被称为“单性生殖”或“孤雌生殖”。在这些物种中，雄性似乎是多余的，或者它们退化了，或者根本没有雄性。
动物的孤雌生殖现象
孤雌生殖在无脊椎动物中很常见。以轮虫为例，轮虫有两大类：蛭石轮虫和单系轮虫。蛭形轮虫只有雌性个体，没有雄性个体。雌性只通过孤雌生殖产生一种卵子。卵子通过有丝分裂和重复世代孵化成二倍体雌性。单系轮虫具有雌雄同体和孤雌生殖，产生不同类型的卵，其生活史也较为复杂。在节肢动物中，孤雌生殖更为常见。在昆虫中，除蜻蜓和半翅目外，几乎所有目都有孤雌生殖的种类。
单性生殖也发生在低等脊椎动物中，如一些鱼类、两栖动物和爬行动物中的蜥蜴。
在自然界中，生活在美国西南部沙漠地区的鞭蜥可能是选择孤雌生殖的最先进的动物。它的孤雌生殖可以产生与母亲没有遗传差异的后代。有趣的是，没有准备好繁殖的雌性个体被要求在鞭尾蜥蜴中暂时扮演“伪雄性”。他首先在繁殖状态下追逐雌性，用脖子和背部抓住雌性，将身体裹住雌性，模仿交配的刺激动作，并进行雄性的整个求爱过程。这一过程将持续数分钟，从而促进生殖雌性排卵激素的分泌。孤雌生殖物种中也存在性行为，这表明动物生殖的作用不仅由遗传决定，还受激素的调节。这种性行为不仅是生物进化的痕迹，而且具有重要的生理作用。
生殖方式的抉择
孤雌生殖的优点是生殖效率高，不需要消耗能量就可以创造出一种叫做雄性的多余有机体。它可以不费吹灰之力和风险找到性伴侣，而且不需要经历长时间的受精和繁殖。孤雌生殖可以稳定地保存基因，一次产生大量后代，迅速扩大适应稳定环境的动物种群。但单性生殖的潜在问题在于后代基因型相同，缺乏变异，难以适应环境的变化。当生活环境发生剧烈变化时，所有个体都会受到同样的影响，产生同样的反应，从而可能导致整个种群的灭绝。
地球上的大多数动物通过配对，形成了两性个体共同参与的有性生殖形式。在每个交配过程中，基因像扑克牌一样重组，产生另一批不同的后代。有性生殖后代与父母之间存在差异。正是这种差异为自然选择提供了材料，并使它们适应不断变化的环境。从这个意义上说，有性生殖为生物多样性的出现提供了一个基本的来源。但是，如果说有性繁殖可以使后代有更多的变异机会，从而有足够的空间经受住自然选择的考验，那么这只是一把双刃剑：有性繁殖不仅会产生有利的变异，还会破坏许多有利的组合，因为复合是一个随机过程。如果父母的基因功能已经完善，或者他们生活环境的生活条件从未发生过显著的变化呢？在这样的环境下，有性生殖可能会突然成为一种劣势，这不仅会打破完美的基因组合，而且会浪费参与者的能量。如果有性繁殖成为一件坏事，有性繁殖的动物能设法摆脱它吗？对某些动物来说，答案是肯定的。
动物的“生命史策略”
让我们来看看瘿蚊的生活。瘿蚊的生活方式有两种：一种是从卵中孵化出来的瘿蚊，经过正常的蛹和蛹的蜕变阶段，成为一种常见的有性生殖飞虫；另一种是通过孤雌生殖产生后代，这种后代很早就停止了发育，不能成为正常的飞虫，只能在幼虫期和蛹期繁殖，而且这种雌性不产卵，后代在母体中发育，最终充满母体。为了生长，幼虫啃着母亲的身体。几天后，幼虫出生了。这时，母亲只有一个甲壳素壳。不到两天，它们自己的后代就开始啃食它们。这是一种繁衍的生命，没有生长。可怜的幼虫只不过是生殖的工具！
那么，孤雌产瘿蚊和正常瘿蚊的环境差异是什么？最初，瘿蚊寄生在蘑菇（真菌）中并吃掉它们。一般来说，蘑菇不多，而且它们彼此相距很远。我们需要能够正常飞行的瘿蚊来寻找新的蘑菇和丰富食物来源。如果瘿蚊利用新发现的蘑菇尽快建立新的种群，就可以获得选择优势。然而，快速建立新团队最有效的方法是什么？在大多数情况下，早期繁殖是关键，这正是瘿蚊所做的。当食物充足时，瘿蚊在幼虫期繁殖。单性生殖瘿蚊在5天内可产生38个后代，成虫的正常发育需要2周。只要食物足够，瘿蚊的孤雌生殖就可以继续。但是蘑菇总是被吃掉的。当雌性幼虫无法获得足够的食物供应来面对寻找新的食物来源的考验时，它将发育成一种正常的飞虫，后代中有两种个体。
从瘿蚊两个生活史的调整可以看出，在有性生殖过程中，是一种不稳定的环境，食物来源不确定，需要飞虫来寻找；而在孤雌生殖过程中，是一种稳定的环境，此时食物来源是完全有保障的。
另一种类似的动物是蚜虫。蚜虫以汁液为食，进化出一种随季节变化的相当复杂的生活方式。有性世代和无性世代交替，通常伴随着从一个宿主到另一个宿主的迁徙。叶子对它就像蘑菇对瘿蚊。面对不同的环境类型，动物通过自我调节以不同的策略做出反应。这是一种适应性行为，理论生态学称之为“生命史策略”。
孤雌生殖是进化的死胡同吗？
长期以来，人们认为孤雌生殖是一个进化的死胡同，因为没有雄性和雌性的基因组合，进化只能沿着单系突变的积累进行。甚至有人预言，孤雌生殖的动物将无法适应环境条件的变化而灭绝。然而，最近的研究表明，一些孤雌生殖动物的基因水平相当高。孤雌生殖是它们在长期生存斗争中适应环境的结果。它对动物种群的繁荣昌盛起着巨大的作用。
现在生态学家已经提出了把繁殖和环境结合起来的想法。在可预测且风险较小的环境中，孤雌生殖更为有利，因为后代面临与亲本相同的处境，因此不需要突变，因此孤雌生殖的效率更有意义。然而，当个体处于一个复杂的、不可预测的环境中时，后代将不再面临与父母相同的处境。此时，为了适应新的环境，变异的出现极为重要，只有有性生殖才能带来变异的机会。是真的。在热带雨林等多种物种相互作用的复杂生境中，孤雌生殖物种很少。在高海拔、高纬度地区等简单或贫瘠的生境中，单性生殖物种较多。
近年来，研究表明，那些很少被疾病困扰的物种更有可能选择孤雌生殖来繁殖后代。例如，上述鞭尾蜥蜴生活在环境变化不大的荒凉地区，病原体造成的压力相对较低。因此，对于这些健康的鞭尾蜥蜴来说，基因重组的优势就不那么突出了。雌性个体可以通过孤雌生殖充分发挥其生殖潜能。
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