2008年,在伊利诺斯州,一位名为罗伯特-莫兹的退休高中老师正向窗外四顾,突然发现一只北美红雀非常特别,它胸脯上的毛一分为二,一边是雄性的明亮红色毛,一边是雌性的暗灰色毛。莫兹的这次观测,引起了美国西伊利诺斯大学鸟类学家布赖恩-皮尔的关注。
长久以来,许多科学家都猜测,这种雌雄嵌合体现象可能是胚胎发育初期,基因方面出现了问题。生物学性别是由性别染色体的组合决定的。对人类而言,男性拥有一条X染色体与一条Y染色体,而女性则拥有两条X染色体。不过,别的物种与人类有着不同的基因机制。
迈克尔-克林顿的一位同事参观了他的养鸡农场,发现一只雌雄嵌合体鸡。很快迈克尔-克林顿与同事发现了其它两只雌雄嵌合体鸡,它们都拥有同样的雌雄混合特征。然而,他发现所有鸡都拥有与普通鸡完全相同的性别染色体:一侧是ZW染色体组合,一侧是ZZ染色体组合。
现在,克林顿对于雌雄嵌合体的产生机制,又有了另一个想法。在一个鸡蛋的发育过程中,细胞可能将一半的染色体遗弃在“极体”中。然而,鲜有鸡蛋能保存极体和细胞核。如果极体与细胞核都受精,那么细胞就开始分裂,身体每侧将孕育出各自基因组,以及各自性别。
生物学家已经知道,在一个物种里,雌雄数量的比率会依环境的不同而变化。在生存环境苛刻的时期,母亲可能更多地会生出雌性宝宝。在艰难时期,它们倾向于尽可能多地交配,并将母亲的DNA传承下去。一些鹦鹉可以依据环境的不同,接连孵出20个雌性或者雄性宝宝。
假设一只鸡妈妈的蛋保住了极体,从而拥有两个细胞核。如果鸡妈妈让两个都受精,那么它将拥有一个半雌半雄的胚胎。在下蛋前,鸡妈妈可以一定程度地摒弃不需要的性别,实现对后代性别的控制。在特殊情况下,不需要的细胞核也被保存下来并受精,从而导致了雌雄嵌合体。
对于哺乳动物而言,血液中的性激素是决定性别的关键因素。因此,我们不难理解为何在哺乳动物中,鲜有发现从身体中间一分为二的雌雄嵌合体。不管DNA细胞如何,它们都是浸淫在相同的激素中,从而令身体显示出相同的性别特征。
科学家仍然不清楚,这一理论是否适应于所有发生性别偏移的动物。内华达大学科学家乔什-雅纳对漂亮的对称型蝴蝶进行了研究,他怀疑双受精卵或许可以解释这一现象。不过,其它生物机制也可能导致这一现象。对性别偏移过程的探索了解非常重要,有助于科学家解开出生与繁殖之谜。
对于雌雄嵌合体,还有一种可能的解释。2015年4月份,雅纳宣布了一个独特的发现:他对一种被称为蛛灰蝶的美国蝴蝶进行了研究,在2011年日本福岛核灾难前,从未发现过一只雌雄嵌合体蛛灰蝶。然而,就在核灾难发生后的16个月中,他发现了6只雌雄嵌合体,之后又再未发现过
研究人员在切尔诺贝利灾难后,发现了大量类似的雌雄嵌合体蝴蝶,这意味着少量的核辐射或可能增加雌雄嵌合体的孕育机率。雅纳解释说:“目前还不知道是不是核辐射直接导致了雌雄嵌合体蝴蝶的产生,但是这的确太巧合了。”