Bạn có bao giờ thắc mắc có những loài động vật sinh sản vô tính hay không? Sinh sản hữu tính cho đến nay là phương pháp sinh sản phổ biến nhất trong giới động vật. Người ta ước tính rằng khoảng 99% tất cả các sinh vật đa tế bào tham gia vào một số hình thức quan hệ tình dục. Khả năng tái tổ hợp DNA từ hai bộ gen hoàn toàn khác nhau phổ biến đến mức nó phải mang lại nhiều lợi thế cho thế hệ con cái.
Nhưng khoa học về tình dục nổi tiếng là gian xảo; Có nhiều lời giải thích cho cách nó phát sinh lần đầu tiên. Một giả thuyết cho rằng giới tính đã tiến hóa như một kiểu phân loại gen; nó làm tăng khả năng con cái sẽ thừa hưởng sự kết hợp tốt giữa các gen có lợi từ cả bố và mẹ. Một giả thuyết khác cho rằng giới tính giúp loại bỏ các đột biến hoặc thay đổi có hại khỏi bộ gen. Tuy nhiên, một giả thuyết khác cho rằng sinh sản hữu tính cho phép sinh vật chống lại bệnh tật tốt hơn; nhờ sự biến đổi gen được cải thiện, thế hệ con cái có thể “vá” các lỗ hổng có thể khai thác được. Rất có thể, tình dục nảy sinh từ sự kết hợp của tất cả các yếu tố này.
Ngược lại, sinh sản vô tính bao gồm toàn bộ công việc phân loại gen. Trong khi động vật sinh sản hữu tính cần dành nhiều thời gian và năng lượng để tìm kiếm và tán tỉnh bạn tình tiềm năng, thì động vật sinh sản vô tính có thể tạo ra những con mới, thậm chí là những dòng vô tính giống hệt nhau, với tốc độ nhanh chóng và dễ dàng đáng kinh ngạc. Việc thiếu đa dạng di truyền là một tổn thất to lớn, nhưng nó có thể rất có lợi trong những trường hợp thích hợp.
Quá trình sinh sản, trong đó trứng không được thụ tinh phát triển thành cá thể mới mà không cần tinh trùng, là một trong những hình thức sinh sản vô tính phổ biến nhất trong giới động vật. Nó đã được quan sát thấy xảy ra ở khoảng 70 loài động vật có xương sống, cùng với nhiều động vật không xương sống khác. Cần lưu ý rằng không nên nhầm lẫn hành vi vô tính với động vật lưỡng tính, như ốc sên và giun đất, chúng có cả cơ quan sinh sản đực và cái nhưng ngược lại sinh sản hữu tính.
Xem thêm: Những loài động vật sa mạc thú vị.
Danh sách những động vật sinh sản vô tính.
Cá mập
Gần đây, các nhà khoa học đã ghi nhận một số trường hợp cá mập vằn cái và cá mập đầu búa sinh sản trong điều kiện không có con đực phù hợp. Các cuộc kiểm tra DNA sau đó cho thấy bộ gen của nó giống hệt người mẹ, điều này đã loại bỏ khả năng họ đã lưu trữ tinh trùng nam giới trong vài năm. Hình thức sinh sản vô tính này của động vật có lẽ không phổ biến trong tự nhiên, bởi vì nó làm giảm số lượng đa dạng di truyền có sẵn cho thế hệ con cái, điều này cuối cùng có thể dẫn đến giao phối cận huyết sau một vài thế hệ. Tuy nhiên, trong thời kỳ khan hiếm sinh sản, đây có lẽ là một hành vi hữu ích cần có.
Rồng Komodo
Dài khoảng 10 feet và nặng khoảng 300 pound, rồng Komodo đã được nghiên cứu nhiều về sinh lý và hành vi thú vị của nó. Nhưng trong một thời gian dài, không ai còn biết chúng có khả năng sinh sản vô tính cho đến khi hai con cái đơn độc đột ngột mang thai vào năm 2006 tại vườn thú Chester ở London, khiến tin tức khoa học trở nên sôi sục. Hình thức sinh sản vô tính này được thực hiện thông qua một thủ thuật gọn gàng.
Thông thường, khi sinh sản hữu tính, rồng cái tạo ra 4 tế bào “tiền trứng”. Một trong hai chất này sẽ trở thành trứng, trong khi ba chất còn lại được hấp thụ trở lại cơ thể. Nhưng khi con cái sinh sản vô tính, một trong những quả trứng không được sử dụng này có thể trở thành một loại tinh trùng thay thế đóng góp vật chất di truyền cho trứng thật.
Điều thú vị hơn nữa về hình thức sinh sản vô tính đặc biệt này là con cái không phải là bản sao chính xác của mẹ. Chúng không thể là dòng vô tính chính xác, bởi vì tất cả con cái đều là đực. Điều này là do một điểm khác biệt duy nhất trong di truyền học của Komodo. Trong khi con đực của con người thừa hưởng hai loại nhiễm sắc thể xác định giới tính khác nhau (cái gọi là nhiễm sắc thể XY) thì ở rồng Komodo thì hoàn toàn ngược lại. Hai bản sao của nhiễm sắc thể tạo ra một con rồng đực.
Hãy nghĩ về các nhiễm sắc thể giới tính theo các chữ cái Z và W. Một sự kết hợp ZW tạo ra một con cái, ZZ tạo ra một con đực và WW tạo ra một quả trứng không thể sống được. Về cơ bản, bởi vì mỗi tế bào trứng giống hệt nhau về mặt di truyền, chúng chỉ có thể hình thành tổ hợp nhiễm sắc thể ZZ hoặc WW, không phải ZW, khi chúng kết hợp với nhau, vì vậy tất cả con cái sống sót đều là nam.
Điều bổ sung vào sự hấp dẫn của câu chuyện này là quy tắc WW có thể không được “thiết lập thành đá”. Vào năm 2010, người ta đã phát hiện ra rằng một chất co thắt boa có thể sinh ra con cái trong Thế chiến thứ nhất một cách vô tính bằng các phương pháp tương tự. Điều này trước đây được cho là không thể. Trừ khi đó là một loại sán hiếm, kết quả cho thấy sinh sản vô tính có thể phức tạp hơn ở rắn và các loài bò sát khác so với suy nghĩ trước đây.
Thằn lằn đuôi roi
Whiptail là một họ thằn lằn, hầu hết chúng có nguồn gốc từ châu Mỹ. Thoạt nhìn, chúng trông không nổi bật hơn loài bò sát thông thường, nhưng nhờ nhiều nghiên cứu, giờ đây chúng ta biết rằng một số loài là động vật cái 100% với khả năng sinh sản vô tính đáng kinh ngạc. Đây không chỉ là một thủ thuật hay một chiến lược dự phòng; đó là phương tiện sinh sản chính của họ.
Chúng có thể được tạo ra từ một sự kiện lai giữa hai loài có liên quan. Trong khi con lai bình thường là vô sinh, đôi khi chúng có thể nhanh chóng tiến hóa như một phương tiện sinh sản vô tính để tồn tại. Rào cản chính đối với sự phát sinh đồng bào đầy đủ là nhu cầu tạo ra sự bổ sung đầy đủ của các nhiễm sắc thể trong trường hợp không có sự thụ tinh từ bạn tình. Nhưng một số whiptails đã vượt qua rào cản này có lẽ trong một thế hệ duy nhất.
Mặc dù không có quan hệ tình dục thực sự bao giờ, nhưng con cái dường như tham gia vào các nghi lễ tán tỉnh và gắn kết với nhau, điều này dường như để kích thích quá trình thụ tinh. Tuy nhiên, nếu không có bất kỳ biến thể di truyền mới nào xuất hiện, vẫn chưa rõ liệu những loài này có thể thích nghi tốt với môi trường hoặc hoàn cảnh thay đổi hay không. Bộ gen của chúng chủ yếu là tĩnh.
Rệp
Rệp là một họ côn trùng thân mềm chuyên hút nhựa cây trên thân và lá cây. Ở nhiều loài rệp, chiến lược phổ biến nhất là luân phiên giữa sinh sản vô tính vào mùa hè (giúp chúng nhanh chóng xâm nhập vào cây mới) và sinh sản hữu tính vào mùa thu và mùa đông để tạo ra thế hệ tiếp theo. Con cái sinh sản vô tính có xu hướng giống mẹ về mặt di truyền, có nghĩa là tất cả chúng sinh ra đều là nữ. Con cái sinh ra hữu tính có thể là đực hoặc cái.
Xem thêm: Những động vật núi thú vị nhất.
Nhuyễn thể Amazon
Loài nhuyễn thể nước ngọt toàn cái này đã phát triển một hình thức sinh sản vô tính độc đáo. Bản thân cái tên ám chỉ đến nữ chiến binh trong thần thoại Hy Lạp hơn là môi trường sống trên sông nổi tiếng (chúng thực sự cư trú ở sông Rio Grande và Tuxpan gần biên giới Mỹ-Mexico). Điều thực sự độc đáo ở Nhuyễn thể Amazon là trên thực tế, chúng giao phối với những con khác giới, nhưng chỉ với một con đực từ một loài có quan hệ họ hàng gần.
Tinh trùng không được sử dụng để thụ tinh cho trứng hoặc cung cấp bất kỳ vật liệu di truyền nào; xét cho cùng, nó đến từ một loài khác. Thay vào đó, mục đích duy nhất của nó là kích hoạt trứng bắt đầu phát triển. Không hoàn toàn rõ ràng tại sao nó làm điều này hoặc làm thế nào nó tránh được vấn đề đa dạng di truyền. Các ước tính cho thấy loài này đã sinh sản theo cách này trong khoảng 100.000 đến 200.000 năm.
Gà tây và gà
Quá trình sinh sản là một hiện tượng khá hiếm gặp ở các loài chim và động vật có vú. Nhưng từ thế kỷ 19 trở lại đây, người ta bắt đầu ghi nhận những trường hợp hiếm hoi gà thuần hóa phát triển từ những quả trứng chưa được thụ tinh, tất cả đều trở thành con đực. Dựa trên phân tích gần đây hơn, người ta ước tính rằng chỉ khoảng 1% trong số chúng thực sự sống sót để trở thành gà con, điều này rõ ràng là không đủ để ảnh hưởng đến sự đa dạng di truyền, nhưng người ta đã cố gắng tạo ra một dòng gà tây nội địa mới với tỷ lệ sống sót cao hơn cho trứng chưa được thụ tinh.
Tôm càng xanh cẩm thạch
Tôm càng cẩm thạch là một trong những trường hợp tiến hóa kỳ lạ nhất gần đây. Loài động vật vô tính thuần chủng này lần đầu tiên được cho là phát sinh từ một đột biến kỳ lạ của một loài bị nuôi nhốt vào năm 1995. Ngay sau đó, sinh vật mới lạ này đã được trao cho nhiều chủ nhân khác, một số người đã thả chúng trở lại tự nhiên, nơi chúng lây lan nhanh chóng. Các loài tôm càng xanh này đến tận Madagascar. Tôm càng đá cẩm thạch thành công trong việc thiết lập quần thể mới đến nỗi nó đã bị cấm ở Hoa Kỳ và Liên minh Châu Âu.
Một phần của điều làm cho nó trở nên độc đáo là thực tế là tôm càng cẩm thạch là loài giáp xác decapods duy nhất được biết đến có khả năng sinh sản vô tính, tạo ra các bản sao giống hệt bố mẹ. Loài động vật này có 276 nhiễm sắc thể đáng kinh ngạc, hoặc ba bộ gồm 92 nhiễm sắc thể. Ngược lại, con người chỉ có 46. Dựa trên phân tích di truyền, người ta cho rằng loài tôm càng đá cẩm thạch được tạo ra trong điều kiện nuôi nhốt từ sự giao phối của hai con tôm càng xanh có nguồn gốc ở các vùng khác nhau của thế giới; một trong những bố mẹ của nó có thể đã có hai bản sao của các nhiễm sắc thể giống nhau, tổng cộng là ba. Tiếp theo là những biến đổi gen tiếp theo khiến nó trở nên vô tính.
Ong và ong bắp cày
Một số loài ong và ong bắp cày có khả năng tạo ra những quả trứng không được thụ tinh mà cuối cùng phát triển thành con đực. Nhưng ong mật Cape là một trong số ít loài được biết đến cũng có thể tạo ra những con cái mới thông qua quá trình sinh sản.
Bọt biển
Bọt biển là một trong những sinh vật cơ bản nhất trong thế giới động vật, vì vậy không có gì ngạc nhiên khi nhiều loài trong số chúng sinh sản thông qua phương thức vô tính. Các chiến lược chính là phát triển một bản sao mới trực tiếp từ cơ thể của chính nó, như một chồi non, hoặc tạo ra một khối lượng lớn các tế bào mới được gọi là gemmules.
Côn trùng dính
Giống như rệp, nhiều loài côn trùng dính có khả năng chuyển đổi giữa sinh sản hữu tính và vô tính, tùy thuộc vào hoàn cảnh. Quá trình sinh sản sẽ chỉ tạo ra các bản sao cái, vì vậy nó vẫn cần giao phối hữu tính vào một thời điểm nào đó trong cuộc đời. Loài côn trùng dính phổ biến ở Ấn Độ, thường được nuôi làm thú cưng, phần lớn là di truyền gen trong tự nhiên.
Xem thêm: Những động vật đã tuyệt chủng đáng kinh ngạc nhất.