動自體受精

動自體受精指動物進行自體受精。又稱自體受精。異體受精的相對詞。雌雄同體的動物，其卵子受精時接受的精子是自體精巢所產生的，且多數為體內受精。

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基本介紹

• 中文名：動自體受精
• 外文名：Animal fertilization
• 學科：動物學、遺傳學
• 相關：自體受精

定義

自體受精 （autogamy，automixis）就是自交的意思，指從同一原核生出的兩組染色體相互融合而在一個細胞中受精。植物自體受精又稱自花交配及同體細胞核聯合。

詳釋

自體受精是異體受精的對義詞。在雌雄同體動物中，指同一個體所產生的精子與卵細胞進行受精的過程。在植物方面也以此作為自交的定義。種子植物自花受粉後進行自體受精（自花受精）。寡毛目（例如蚯蚓）及有肺腹足類（如蝸牛）等動物，原則上為異體交配，但也有例外而行自體受精的，雌雄同體的海鞘類則另有一種結構防止同一個體產生的卵與精子受精。

簡介

親緣關係相近的兩個個體間交配而產生子代的繁殖方式，簡稱近交。根據親緣遠近的程度，近親繁殖又有親表兄妹交配、半同胞交配和全同胞交配的區別。植物的自花授粉或自株授粉又稱自交，是近交的極端類型。

近親繁殖在很多生物中屬於正常的自然現象。如自花授粉植物或自體受精動物等，近交有助於在特定環境條件下基因型的保持和穩定。在物種的繁衍和種性的保持上是無害而有利的。但在異花授粉或常異花授粉植物中，如果人為地連續在小群體內留種或強制自交，就會導致生活力減退、繁殖力和抗逆力下降。

天然異交生物強行近交的有害性源於有害基因的純合化。由於異交生物都是遺傳上的雜合體，它們體內常常潛伏著有害的隱性基因。在天然異交情況下，這些基因被顯性的等位基因所遮蓋，不能表現出來。一旦發生近交，由於分離和重組的結果，隱性基因達到純合狀態，從而導致有害性狀的表現。例如玉米普通品種自交的後代，就常分離出白化苗、黃苗和畸形苗。

近交的有害性是相對的，在人工控制下使某些生物近交，通過選擇可以達到育種目的。因為近交不僅使隱性基因純合，也能使有利的顯性基因以同樣速度達到純合，並使群體中雜合子的比率迅速下降。例如雜合體Aa經過一次自交，後代就會出現1AA：2Aa：1aa的分離。其中顯性AA和隱性aa個體各占子代總數的1/4，雜合體Aa的比例由原來的100%降為50%。如果連續多代自交，後代中雜合體的比例就會大大下降，而純合體的比例則大大增加，從而導致某基因型的純合化。由於基因純合化帶來了生物遺傳上的穩定性，使生物上下代之間保持性狀的相對穩定。因此，從育種角度出發有意識地進行人工強制近交，通過選擇，保留顯性有利基因，淘汰有害的隱性基因，可以達到改良群體和保持優良群體相對穩定的作用。

近親繁殖原理在育種上最重要的貢獻是近交系間雜交種的利用。例如玉米的自交系間雜交產生的雜種第一代大多表現強大的雜種優勢。

特點

自花受精（植）、自體受精（動）selfing，selffertilizaton綜合稱為自體受精。即指由同一個體生殖細胞結合而進行的受精。具體為自體受精（動物）或自花受精（植物），但把雌雄異株的植物或雌雄異體的動物，由同一親體產生的上述交配，即同胞交配（sibmating）也包括在自體受精之內。通常把進行這種方式生殖的植物稱為自花受精植物（autogamouspla-nt），在作物中，水稻、小麥和番茄等都是自花受粉植物。

條件

要使自體受精徹底做到有效的程度，除出雌雄兩性生殖細胞以外，還需要以下兩個必要的條件：
第一，要有特殊的生殖器的配置，使得自體所產之精蟲和卵球得有會合的機緣。
第二，雌雄生殖細胞要在同一時期成熟。倘使成熟不在同時，也要相差不遠：先熟的能有較長的生活力，可以靜待後熟者，不致中途喪失其受精的效驗。

自然界難以置信的生殖方式

孤雌生殖的蜥蜴

儘管處女生育在技術上可行，但人們還是很難相信這個事實。不過在自然界，生物體的孤雌生殖（處女生育的學名）十分普遍，錘頭鯊（Hammerhead sharks）、科莫多巨蜥（komodo dragons）、摩爾蠑螈（mole salamanders）和其他種類的爬行動物、魚類以及昆蟲都可以不經交配，直接繁殖。

這一切的過程都始於“生殖細胞”。這種細胞可以一分二，然後二分四。我們把得到的這四個生殖細胞叫做“配子”，其中的三個將被棄置，剩下一個則包含創造新生命所需的一半染色體。在有性生殖中，一個雌配子和一個雄配子結合，就可以合成一套完整的染色體組。

但在孤雌生殖中，一個雌配子，或稱為一顆卵子，即包含整套生物體所需的染色體，並能刺激自身生長，最終成為新的個體。

令人難以置信的是，不少昆蟲能夠從容遊走於孤雌生殖和有性生殖之間，選擇哪種繁殖方式完全取決於當時的環境（例如是否能找到異性交配）。此外，還有一些生物遵循所謂的“周期性孤雌生殖”規律，例如水蚤就是交替進行孤雌生殖和有性生殖的。

截至當前，自然界中尚未發現任何哺乳動物進行孤雌生殖的例子。但是通過溫度控制和化學控制，已經成功實現人工誘導兔子以及其他小動物進行孤雌繁殖。但人類無緣於此。

雄雌變換的尼莫魚

別把雌雄同體和孤雌生殖搞混了！這是兩個完全不同的概念。孤雌生殖是指雌配子能獨自完成所有生殖工作，而雌雄同體的奧妙則在於生物體同時擁有雄性生殖器官和雌性生殖器官，可以同時產生雌配子和雄配子。

有些物種的雌雄同體現象十分普遍，比如某些品種的花、蝸牛和魚類。它們中有些生而為雄，卻可在日後變為雌性；也有些生而為雌，卻可在出生後轉為雄性。有些物種終其一生，都會同時具備雙性特徵。

偷盜卵子的雄蛙

竊卵是一種繁殖策略，但乍一聽還以為是青蛙蒙上運動眼罩，痛飲朗姆酒後手拿刺刀變身江洋大盜去偷盜卵子。

事實上並非如此。這確實與蛙類有關，但它們一種是生活在庇里牛斯山（Pyrenees）脈而非巴貝多（Barbados）山脈，且皮膚裸露的蛙類。他們“衣不蔽體”這一特點至關重要——因為在高高的庇里牛斯山上，長夜如此寒涼，這些本喜好在夜幕籠罩下“造人”的蛙類，不得不將此事安排在陽光燦爛的午後。

多虧了此地得天獨厚的地理條件，研究者們才能密切觀察這一蛙類的受精過程，從而發現了這與他們平日裡早已司空見慣的體外受精方式並不相同。

體外受精是魚類和兩棲動物首選的繁殖方式。雌性動物在水中產下一“窩”卵，接著雄性動物再將精子排在卵子上。青蛙們想要確保此過程不被延誤，因此當雌蛙準備產卵時，就會讓雄蛙爬到她的背上，給她一個大大的熊抱。雌蛙排完卵後雄蛙立刻使其受精。然而，這樣的受精率可能只有1%左右。

在高高的庇里牛斯山上的池塘里，青蛙們的浪漫情事卻有所不同。這裡雄蛙的數目遠超過雌蛙，所以經常找不到配偶，這就迫使雄蛙海盜團伙不得不到處尋找新產下的卵。一旦找到卵堆，他們就會竭盡全力給其中的未受精卵受精…研究者們曾發現一個卵堆中的受精卵竟有4個父親！

“勾引”蜜蜂的蜂蘭花

大多數花兒和幫助它們繁殖的傳粉者之間都保持著互幫互助的關係。例如蜜蜂、蝴蝶、蜂鳥等動物，都會在為花兒傳粉的同時吮吸一口甜美的花蜜作為回報。此後，受粉的花朵就能逐漸結出種子，這些種子最終又能長成新植株。

這種繁殖方式雖說不上無聊透頂，但某些品種的蘭花卻嫌棄它過於老套。傳粉者們在臨近的花朵間不停地忙碌著，但蘭花們卻擔心近親交配的發生。儘管我們知道他們並不會真的為此擔心，但生物進化已然催生了更為新穎（實際上超級怪異）的自我繁殖方式，以適應這些生物的需求。

被蜂蘭花的幻術吸引而來的雄蜂爭先恐後地與花朵交配，預先帶有特殊粘性的花粉便會粘在雄蜂背上。但是按照原計畫，騙術只能維持這么久。雄峰在為了滿足性慾對蜂蘭花實施了殘暴的摧殘後，才意識到自己上當了，於是帶著失落，步履蹣跚地離開。雄蜂會飛行很長的一段距離來“療傷”，直到下次掉入陷阱。對始作俑者蜂蘭花來說，如果一切順利，雄蜂負載的花粉就能不知不覺地落在另一朵花上。

於蜂蘭花而言，雄峰的失落正中下懷，因為雄蜂在冷靜的過程中飛得越遠，就越能防止蜂蘭花的近親交配。當然，想想看那開在窗台上千姿百態的蘭科植物，全世界有那么多種類的蘭花，蜜蜂並不是僅有的一種被它們的魔法吸引的動物。

七種性別的四膜蟲

這個小小的微生物竟然有不少於7種的性別！富有想像力的科學家們將這7種性別稱為類型1至類型7。兩個個性別都為類型1的四膜蟲無法交配，但是別擔心，它可以與另外6種性別中任一種交配。

新形成的四膜蟲攜帶了父代全部的基因，因而它們也能轉變為7種性別中的任一種。然後，經過隨機選擇，它們的DNA組將被修剪，最終只保留一種性別。對極其微小的微生物而言，這真真是一件相當複雜的事。

雄性生育的海馬

當海馬們春心萌動想要繁衍後代時，雄海馬和雌海馬就會共舞一曲精緻、悠長又美妙的求愛舞，他們的尾巴纏繞在一起，成雙結對游來游去。待他們的舞步完全同步後，雌海馬便會將兩千個卵細胞滑入雄海馬妊娠專用的育兒袋中。

雄海馬給這些卵細胞受精，並一直將受精卵放在體內用於孵化小海馬的育兒袋中。他會悉心照料這些受精卵，盡力滿足它們不同成長階段的需求。當小海馬們做好獨自面對世界的準備時時，雄海馬就會收縮育兒袋的肌肉，“生”出它們。

與此同時，雌海馬一直在為下次排卵做準備。又到了探戈時間！雄海馬竟然可以上午“生”孩子，晚上就再次懷孕。

鳩占鵲巢的藤壺

根頭目甲殼動物藤壺（Rhizocephalans），簡稱藤壺（rhizo），與我們常見的藤壺在外觀上並不相同。它們的幼蟲在海面漂浮著，伺機遇到路過的螃蟹。大海茫茫，機會渺茫，但藤壺數量巨多，總有一些幼蟲能找到它們的目標。

藤壺一旦發現蟹群，就會立刻黏附在螃蟹身上，伸出像注射器的觸手，把它的細胞注入螃蟹體內。藤壺細胞會聚集在螃蟹的竇道中，然後開始生根增長，到處擴散，最後在雌蟹的卵巢中探出頭來，在螃蟹小小的腹部里產卵。

如果藤壺寄居的恰巧是雄蟹，它們就會把雄蟹的腹部擴寬到跟雌蟹差不多大，而藤壺為什麼這樣做，人們也還沒搞清楚。那么藤壺到底是怎么讓螃蟹把它們的卵當成是自己的卵呢？人們也尚未得知。接著，就像電影《傀儡人生》中的情節一樣，藤壺會操縱它的宿主去深水區孵卵，以躲避天敵捕食和減少食物競爭。

謀“巢”害命的寄生蜂

在美麗的哥斯大黎加（Costa Rica），有一種叫寄生黃蜂（Hymenoepimecis argyraphaga）的寄生蟲，當它想要繁殖時，雌蜂就會窮追不捨直至抓獲一隻蜘蛛，這種倒霉的蜘蛛有一個動聽的名字叫Pleesiometa argyra。寄生蜂隨後會用它的刺麻痹蜘蛛10到15分鐘，在這蜘蛛失去知覺的這段時間裡，寄生蜂會產下一顆卵，再輕輕地把它粘附在蜘蛛腹部然後離開。

蜘蛛恢復知覺後，就像什麼都沒發生過一樣。或許它真的什麼都不記得了，也或許它根本就不想記得。黃蜂的卵就一直這樣靜靜地孵化著。一兩個星期後，這種平靜被打破，蜘蛛的處境急轉直下。寄生黃蜂的幼蟲孵化出來後，就用刺刺穿蜘蛛的胃，並從中取食。

更喪心病狂的是，黃蜂幼蟲在殺死蜘蛛前會將其榨取得一絲不剩。它向蜘蛛注射一種神經活性物質，誘惑其給它織一張形狀完全不同於平時的新網。織完網後，黃蜂幼蟲就會殺死蜘蛛並將它吃掉。接著把新織的網纏繞成一個繭，將自己包裹其中。

不到兩周的時間，黃蜂幼蟲便可發育成熟，破繭而出。接著又準備重複這一驚悚的繁殖之路。

斷肢再生的海星

如果海星像海馬一樣，也是童話里才出現的生物，那么棘冠星魚（crown-of-thorns，海星的一種，有毒）這種有毒的無脊椎動物，也只會出現於暗黑系的老舊格林童話版本中。

棘冠星魚（稱作“海洋之星”更為貼切）會吞食珊瑚礁。且由於過度捕撈它們的天敵等人類活動，導致這種海星時不時出現爆炸性增長，而珊瑚礁卻因此遭受滅頂之災。這不僅意味著許多依附珊瑚礁生活的生物將失去棲息地，對當地旅遊業無疑也是沉重的打擊。

調控性別的海金沙

完全成熟的蕨類植物被稱作配子體，它們可以是雌性，也可以是雄性，甚至當周圍環境沒有配偶完成繁殖時，它們也可以是雌雄同體。但自體受精畢竟是近親交配的一種形式，所以自然是要竭力避免的。

因此，在海金沙幼苗成長的過程中，周圍成熟的雌性植株會分泌一種名為赤黴素的化學物質,誘導這些幼秒生長成雄性植株。成熟的海金沙就通過這種方式調控性別平衡，維持群落內部合理的基因多樣性。