文|王道還    聲音|王道還 繪圖|米承鶴 

既然生命的意義在創造宇宙繼起的生命,實行無性生殖,一切操之在我,不是更能與時變化、更有效率?攬鏡自照、只覺悅目得意的個體,更應對合作生殖退避三舍……

王道還科普專欄〈愛情不是重要的科學問題〉全文朗讀

王道還科普專欄〈愛情不是重要的科學問題〉全文朗讀

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不能說明愛情的神經科學有什麼用?

這是英國神經生理學家楊格(JZ Young, 1907-97)退休後對本行的期許,也是他對人這種動物的研究總結。他認為人與其他動物最大的不同在社會生活,個人在社會中發育、成長,社會提供使人格、人生得以圓滿的機會,全是因為人對他人的行動有特殊的反應模式。即使「解脫」的覺悟源自社會生活,結果也是正面的:人生的選項增加了。根據這個觀點,我們甚至可以推論,愛情只是一種特殊的人際互動,雖然有令人銷魂的神秘質地,本質上仍屬「對於他人行動的反應」。愛情只是人類特有的社會生活的衍生物。愛情不是重要的科學問題。

兩性的演化才是。對於生物學家,真正的挑戰是說明合作生殖的演化,不是愛情。兩性是生殖分工的產物,但是為什麼要分工,教科書裡只有常識的答案(創造個體變異),不足以展現這種生殖模式的優越之處。

在生殖大業上,雌性有拋棄雄性的餘裕

因為兩性合作生殖有明顯的缺點:喪失自主性,效率大幅降低。既然生命的意義在創造宇宙繼起的生命,實行無性生殖,一切操之在我,不是更能與時變化、更有效率?攬鏡自照、只覺悅目得意的個體,更應對合作生殖退避三舍──自己的優異基因組無法完整遺傳給子女,反而為自己套上尋找另一半的枷鎖。

生物最早的生殖方式是無性生殖,一生二,二生三,三生萬物。開闢陰陽、兩性分化,也就是有性生殖,後來才演化出來,現在是生物界的主要生殖模式。這個事實透露的是,無性生殖有根本的缺點,有性生殖有彌補之道。然而在這兩方面,我們只有想當然耳的點子。例如有性生殖創造的個體彼此不同,他們通過環境篩選的比例可能較高,或比較可能擁有新的本領。

更麻煩的,是兩性的分工模式造成的後果。卵子──雌性的生殖細胞──是完整的細胞;精子──雄性的生殖細胞──卻是簡化的細胞。精子只是傳種(基因組)工具罷了。因此卵子有發育成胚胎的潛力,精子沒有。一些生物因此演化出孤雌生殖的本領:卵子不必受精便能發育成胚胎。換言之,在生殖大業上,雌性有拋棄雄性的餘裕。

例如蜜蜂、螞蟻等膜翅目昆蟲,過複雜的社會生活,可是他們的撫育、覓食、防衛等任務全由雌性負擔。而且她們的卵毋需受精亦能孵化為雄性。雄蜂只負責傳種,製造女兒,此外在巢裡無所事事。這樣的安排不妨視為拋棄雄性的第一步:膜翅目的確有些物種乾脆完全實行孤雌生殖。

原來兩性最親密的合作行動都充滿算計

同樣過複雜社會生活的白蟻屬於蜚蠊目,過去從未發現過無性生殖物種。學者推測,那可能是因為在白蟻巢中兩性都擔任工蟻與兵蟻,雄性對社群的貢獻不只是精子。可是最近日本學者矢代敏久卻發現了第一個全雌性白蟻社會。那是樹白蟻屬的一個物種Glyptotermes nakajimai,台灣有這個屬的另兩個物種。在日本,那種樹白蟻分成兩個宗族,研究人員在四國、九州找到的37個巢,由無性宗建立,巢裡負責生殖、撫育、防衛的族群都沒有雄性個體;女王的貯精囊裡沒有精子,卵子不必受精便能發育成胚胎。更重要的是,未受精的卵孵化率很高:83.6%(有性宗則是92.1%)。

矢代敏久認為,無性宗的演化也許不是偶然,因為有性宗的卵即使沒有受精也可能孵化(3.6%)。而且樹白蟻的巢裡往往不只一隻女王,也就是說她們早就演化出合作生殖的行為。因此她們能夠擺脫雄性,實行孤雌生殖,似乎事有必至、理所當然。

我們所屬的脊椎動物,魚類、兩棲類、爬行類都有實行孤雌生殖的物種,鳥類亦有孤雌生殖的事例。科學家甚至能透過人工操弄,使有性生殖的物種也能孤雌生殖。只有哺乳類是例外,卵子必須受精才能順利發育。2000年以前,科學家推測那是「基因銘印」(genetic imprinting)造成的。因為哺乳類精子、卵子的基因組裡,有些基因(以及DNA功能子)已經受到約束、不會表現,叫做「印記基因」。而精、卵各有各的「印記基因」,彼此不同,它們共同控制受精卵的發育。原來兩性最親密的合作行動都充滿算計;「基因銘印」是絕招,逼得對方非合作不可。到了2000年,科學家已經找到了一些「印記基因」。

愛情不是重要的科學問題,是男人的存有問題

2004年,日本農業大學河野友宏的實驗室製造出第一批孤雌小鼠──體內只有來自雌性的基因組。他們的做法是,以基因工程技術剔除小鼠一條染色體上的一段DNA,模擬精子的「基因銘印」──一個已知的「印記基因」與一個DNA功能子都位於那個段落。然後研究人員從新生雌鼠尚未發育的卵母細胞中取出細胞核,注射到正常雌鼠的卵母細胞裡,再啟動合成卵子、使它發育,囊胚形成後才移植到代理孕母體內。結果,26隻代理孕母有24隻懷孕,到了孕期終點研究人員在她們體內找到了10隻活仔、18隻死仔。其中兩隻活了下來,研究人員讓一隻繼續發育、長大、成年,與野生型雄性交配、生子,一切正常。其他26隻都明顯的發育不良,即使是活的,也在取出15分鐘內死亡。

最近,中國科學院動物研究所李偉等人的團隊更進一步,以單倍體胚胎幹細胞成功製造出雙雌小鼠(兩套基因組都來自雌性)與雙雄小鼠(兩套基因組都來自雄性)。他們的成功秘訣,是以分子剪刀刪除特定性別的「印記基因」,製造「基因銘印」的效果。(現在已知的「印記基因」大約有100個。)不過,那些雙雌個體雖然能夠長大、成年、生育下一代,雙雄個體即使活產也撐不過48小時。

河野友宏與李偉的實驗,證明哺乳類可能藉人工之助實行單性生殖,只是雌性擺脫雄性容易多了。

現生生物中,實行無性生殖的物種往往比較年輕,可見他們都是最近演化出來的。換言之,兩個個體合作生殖的代價實在太大,無性生殖仍有捲土重來的機會。同理,實行有性生殖的物種會繼續嫌惡雄性、嘗試拋棄雄性。這樣的雄性不是變成的,而是生來的,非戰之罪。好在人為萬物之靈,雄性以「變成的」面貌迷惑雌性,不無可能:利用雌性「對於他人行動的反應」創造愛情。

愛情不是重要的科學問題,是男人的存有問題。

王道還(王道還提供)
王道還(王道還提供)

作者小傳─王道還

台北市出生,從小喜歡閱讀,但是從未想過寫作,因為小學五年級投稿國語日報兩次皆遭退稿。大學三年級起意外接到翻譯稿約,以後寫作亦以翻譯為起點(意思是抄襲)。

在思想上,對於「思考」產生全新的認識,是在高二暑假讀了《西洋哲學史話》(台北:協志工業出版)、《相對論入門》(香港:今日世界出版社)兩本書。從高一起就對演化生物學發生興趣,後來以生物人類學為專業可能並非偶然,可是對科學史、科學哲學的興趣從未間斷。

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