科学探索|日本科学家在河流中发现具有三种性别的藻类物种日本科学家在河流中发现具有

据外媒报道，30年来，东京大学副教授Hisayoshi Nozaki一直在东京以西一小时车程的地方访问相模河并收集藻类样本，以了解生物如何进化出不同的性别。通过对2007年和2013年从沿河的水坝湖、相模湖和月湖收集的样本进行新的分析，研究人员发现一种淡水藻类进化出三种不同的性别，它们都能相互成对繁殖。

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这种三种性别的现象与雌雄同体略有不同。在通常有两种性别的物种中，由于不寻常的基因表达，通常存在一个能同时产生雄性和雌性性细胞的雌雄同体个体。许多植物和一些无脊椎动物物种由于正常的基因表达而有三种性别，但这是第一次发现有三种性别的藻类或真菌物种。
【科学探索|日本科学家在河流中发现具有三种性别的藻类物种】Pleodorina starrii藻类的三种性别是雄性、雌性和第三种性别，研究人员称之为“双性”，指的是它可以在一个基因型中同时产生雄性和雌性性细胞，并且由于该物种基因的正常表达而存在。这些藻类是有32或64个细胞的生物，有小的移动（雄性）和大的不移动（雌性）性细胞。

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“发现一个具有三种性别的物种似乎非常不寻常，但在自然条件下，我认为它可能并不那么罕见，”发表在《进化》上的研究论文的作者Nozaki说。
Nozaki和他的同事对Pleodorina starrii感兴趣，因为它和它的近亲进化的“表兄弟”使用不同的性系统，所以它们是研究性如何进化的遗传学的有用模型。P. starrii在几十年前就被发现了，但没有被详细研究过。

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在实验室里，研究人员可以看到绿色的星形虫细胞与其他性别的个体在球形菌落中生长。雄性菌落可以通过它们释放到水中的透明精子包来识别。这些精子包游动，直到碰到一个雌性群体，然后分裂成单个精子细胞，进入单个雌性细胞并结合起来产生新的一代。
研究人员将菌落分开，然后剥夺它们的营养物质，迫使它们进行有性繁殖。在隔离状态下，菌落进行无性繁殖，形成其相同基因型的克隆菌落。一种性别的隔离菌落可以与另一种性别的隔离菌落混合，其后代的性别比例可以成为研究人员了解性别决定遗传学的有用线索。
2006年，Nozaki和东京大学的其他专家率先在P. starrii中发现了一种雄性特异性基因，他们将其命名为OTOKOGI 。2010年，他们发现了一组只针对雌性的基因，并将其命名为HIBOTAN，这源于20世纪60年代的一部电影系列。

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经过遗传分析和更多的交配试验，研究人员最终得出结论，P. starrii有一个"双性因素"基因，可能位于与OTOKOGI和HIBOTAN性别基因分开的染色体上。遗传上“双性”的P. starrii的细胞同时拥有OTOKOGI和双性因子基因，但是当它们与其他P. starrii菌落进行性繁殖时，它们可以产生正常的雄性或雌性菌落。
遗传上雄性的P. starrii只具有OTOKOGI雄性型基因，遗传上雌性的可以只具有雌性型HIBOTAN基因，或者同时具有HIBOTAN和双性因子基因。
虽然需要更多的实验来更详细地了解基因，但研究人员怀疑，双性因子可能只在雄性OTOKOGI的存在下才会活跃。