裙帶菜為一年生海藻,其生活史包含大型的孢子體和微觀的配子體兩個(gè)世代,因?yàn)槎咴诖笮 ⑼庑偷确矫娲嬖诿黠@差別,所以稱這種生活史為異型世代交替。
在北方沿海如青島的礁石上,我們通常在冬末(1、2 月份)以后能觀察到比較明顯的裙帶菜幼苗。我們稱這種大型的葉狀體為孢子體。我們食用和養(yǎng)殖的均是裙帶菜的孢子體。
正常的孢子體是二倍體,是裙帶菜生活史中的無(wú)性世代,即它沒(méi)有性別,不表現(xiàn)出性別差異或分化。孢子體生長(zhǎng)到繁殖季節(jié)(在北方通常為 6 月份以后),它的孢子葉會(huì)釋放可以游動(dòng)的孢子,孢子附著到礁石等附著基之后形成單倍的配子體。自然界中的配子體由于細(xì)胞數(shù)少,個(gè)體微小,肉眼是無(wú)法觀察到的。
普通的配子體有雌性與雄性的性別分化,因此是有性世代。我們知道 XX 與 XY 型性染色體分別決定人類女性與男性的性別,而海帶、裙帶菜、水云等褐藻的單倍配子體的性別是由 U 和 V 型性染色體決定的,具有 U 型染色體的為雌性,具有 V 型染色體為雄性。
因此,傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,裙帶菜的單倍配子體只有雌、雄兩種性別,且為雌雄異體。日本學(xué)者曾在由體細(xì)胞培養(yǎng)獲得的二倍配子體中發(fā)現(xiàn)雌雄同體現(xiàn)象,這是符合邏輯的,因?yàn)槎杜渥芋w同時(shí)具有 U 和 V 染色體。
讓裙帶菜的性別變得撲朔迷離的是,中科院海洋所海藻種質(zhì)庫(kù)的科研人員首次在單倍的裙帶菜配子體中發(fā)現(xiàn)了雌雄同體現(xiàn)象,這種配子體在最初的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段表現(xiàn)為雄性的形態(tài)特征,但在誘導(dǎo)配子發(fā)生階段卻能同時(shí)形成精子囊和卵囊,進(jìn)而分別產(chǎn)生精子和卵子。
后來(lái)他們進(jìn)一步驗(yàn)證了雌雄同體性別的單倍配子體產(chǎn)生的卵子是具有正常生物學(xué)功能的,從而證實(shí)了單倍配子體確實(shí)存在雌雄同體的性別。
后來(lái)的研究發(fā)現(xiàn),這種雌雄同體現(xiàn)象并不稀有,在栽培與養(yǎng)殖群體中都有較高比例的存在。
綜上,裙帶菜單倍配子體世代具有雌性、雄性、雌雄同體 3 種性別。