A.在乔治亚州西北部的鸽子山上，蝴蝶聚集在水坑周围。詹姆斯·亚当斯（James Adams）和他的朋友欧文·芬克尔斯坦（Irving Finkelstein）手里拿着网，看着这些昆虫舔着溶解在浑水中的盐和蛋白质，它们折叠的翅膀不时张开。有银蓝色的塞拉斯特里纳斯斯基普斯是肉桂和灰的颜色。其中体型最大的是虎燕尾鱼——淡柠檬色的雄鱼身上有匕首一样的黑色条纹，而午夜黑暗的雌鱼身上则有一层傍晚的天蓝色。
突然，一个非常奇怪的生物从亚当斯和芬克尔斯坦身边飞过——一条他们从未见过的燕尾。它的左半部分是黄色的；没错，布莱克。就好像有人把两种不同的昆虫切成薄片，然后无缝地缝在一起。芬克尔斯坦尖声喊叫，猛击了一下这个奇怪的美女，她失踪了不少。亚当斯抑制住自己的兴奋，以免它误导他的手，他追了蝴蝶几步，挥舞着翅膀，把它网住了。他马上就能看出他抓到了一只雌雄同体的动物——一只半雄半雌的动物。
蝴蝶收藏家喜欢雌雄同体，因为它们既稀有又独特。它们是大自然对称交响乐中不可预测的小插曲。这些生物也吸引了科学家，因为它们提供了一个独特的机会：研究典型的男性和女性基因以及同一身体的解剖结构。
数百年来，博物学家一直在记录昆虫、蜘蛛、龙虾和鸟类的雌雄同体。最近，研究人员在越来越复杂的实验室工具的帮助下，通过研究这些杂交种推翻了性发育的主导理论。正如在整个科学史上一次又一次被证明是正确的那样，那些看起来最奇怪的生物——那些太奇怪、太不对称以至于无法完全符合我们预设的类别的生物——教给我们关于所有生物如何工作的最多知识。例如，事实证明，关于鸟类如何变成雄性或雌性的标准解释是错误的。科学家们不是通过研究几十种典型的鸟类，而是通过研究一些雌雄同体来认识到这一点的。这一切都是从一只奇怪的斑马雀开始的。
我N 20世纪90年代末，洛克菲勒大学的实验室动物看护人在一个笼子里寻找鸡蛋，据说是只有雄性斑马雀的笼子。要识别罪魁祸首，她将所有的鸟类移进各个围栏。鸡蛋来自一只鸟，因为它增长了，看起来与其他人越来越不同。在它的右侧，它有一个男性的所有典型特征：脸颊上的橙色羽毛，斑马条纹的脖子，以及它的翅膀附近有白色点斑点的棕色羽毛。相比之下，它的左侧几乎完全是灰色，有几个黑白面部标记和蛋奶油乳房特征性上羽毛。意识到这只鸟是一个Gynandroomorph，Fernando Nottebohm，洛克菲勒神经科学家拥有雀科殖民地，给了他前学生，艺术Arnold，加州大学洛杉矶。他涉嫌学习性别差异的阿诺德可能会从生物中学到一些东西。
长期以来，科学家们一直假设鸟类变成雄性或雌性的方式和哺乳动物一样:它们最初是无性生殖的胚胎，根据性染色体的不同，它们要么长出一对睾丸，要么长出一对卵巢，然后一波接一波地释放激素，使有机体男性化或女性化。然而，不时有研究发现，这个故事太简单了。
在这些线索之后，阿诺德和他的同事决定仔细看看Gynandromorph雀科的大脑中的细胞。典型的雄性斑马雀大脑具有专用于学习求爱歌曲的神经电路网络，并且包含这些电路的区域远大于女性脑中的相应区域。如果性发育主要依赖于激素，那么每一半的Gynandromorph的大脑应该是架构相同的。毕竟，鸟类身体中的每个器官都在其睾丸和卵巢释放的同样的雌雄同体鸡尾酒中沐浴。
多发性硬化症、癌症、心脏病和许多其他疾病在男女中都不那么常见，也不那么致命。
然而，阿诺德和他的团队发现，这种鸟大脑的右半部分的唱歌区域比左半部分大82%。为了进一步研究，研究人员将大脑切片，并将薄片浸泡在充满放射性RNA的溶液中，这些放射性RNA旨在结合Z或W性染色体，X和y的禽流感相关奠定了浸泡片感光板上显示大脑的右半球主要是由男性细胞有两个Z染色体,而大部分的左手细胞的女性结合Z和w性染色体,不是激素,有大脑的命运,决定细胞的细胞。1.“一个双性恋改变了我对一些非常基本的科学教条的看法，”阿诺德说。“脑细胞并不是荷尔蒙书写性的白板。他们来pre-described。”
2000年代中期，爱丁堡大学的发育生物学家迈克尔·克林顿开始研究从英国各地家禽养殖场采集的雌雄同体鸡。一方面，这些鸟看起来像雄性：白色和金色的羽毛，一个大的红色荆棘，腿上有一个长长的角状突起，称为刺。另一方面，它们有雌性特征：棕色和黄褐色的羽毛，以及小得多的刺和荆棘。当克林顿和他的团队分析了鸡身周围血液、皮肤和肌肉细胞的DNA时，他们发现鸡不仅仅是表面分裂。与不寻常的斑马雀大脑一样，它们的整个身体或多或少在细胞水平上分裂，一侧有大量雌性ZW细胞，另一侧主要是ZZ细胞，但也有一些细胞混乱。它们有点像一分为二的罐子，里面装着两种不同口味的果冻豆，大部分都放在一边，但有时会交叉。
这些嵌合体证实，鸟类的性别是由整个身体内的一个细胞一个细胞决定的，而不是像哺乳动物一样通过激素来统一决定的。2.目前尚不清楚的是，每个细胞内的性染色体是如何独立于性激素引导性发育的。也许Z染色体和W染色体引发了某些表观遗传变化，即DNA周围分子的变化，从受精开始增加或抑制不同基因的活性。克林顿和他的同事们支持这一猜测，他们发现，即使在性器官发育之前，发育中的雄性和雌性鸟类胚胎的遗传活动模式也存在差异。
阿诺德和他的团队现在想知道他们在鸟类中发现的东西是否也适用于哺乳动物。为了弄清楚激素和染色体在哺乳动物性发育中的独特作用，他和他的同事们一直在研究一些独特的老鼠品系，比如，有太多的X或Y染色体，或者大量分泌雌性性激素，尽管它们在基因上是雄性的。他希望这一研究方向最终能产生治疗人类疾病的新疗法。多发性硬化症、癌症、心脏病和许多其他疾病在男女中都不那么常见，也不那么致命。阿诺德说:“如果我们能弄清楚为什么一种性别受到保护，我们就能想出新的疗法。”“要理解这一点，我们需要列出让男性和女性不同的因素。以前都是荷尔蒙的问题。”
例如，多发性硬化症——一种免疫系统攻击和破坏神经系统的毁灭性疾病——在女性中更为常见，但在男性中更为迅速地衰弱。阿诺德对基因为雄性但分泌雌性激素的小鼠进行的研究表明，X和Y染色体的组合(而不是雄性激素)使细胞更容易患上类似疾病的严重病状。3.
TZebra Finch和鸡肉研究令人着迷于鸟群的研究人员。他们“真的争论了一些长期概念，我们对细胞如何在脊椎动物中获得性身份，”加州大学伯克利加州大学发展生物学家Nipam Patel说。正如那些实验所在的那样，他对异常性爱蝴蝶的研究也推翻了根深蒂固的想法。经过十多年的强迫性研究，帕特尔已经得出结论，在某些情况下，而不是一个带有男性和女性零件的单一动物，一个古androMorph是两个不同的生物融合在一起。
当帕特尔大约8岁的时候，他在后院的草地上发现了一只死去的雄性双尾燕尾蝶。他被它的美丽迷住了:那些黄色的鸟一样的翅膀从昆虫的身体上俯冲下来，只是作为弧形，涟漪和滴入括号。帕特尔把燕尾带了进去，装在一个雪茄盒里。他说服母亲给他缝了生平第一个蝴蝶网。从那时起，帕特尔收集了大约3万种昆虫。在过去的16年里，他一直在策划第二批藏品:不是实物标本，而是照片。帕特尔是世界上最著名的雌雄同体蝴蝶照片收藏家。
雌雄同体吸引帕特尔，因为它们是自然发生的实验，使他能够研究动物如何发展。许多科学家将雌雄同体蝴蝶的存在归因于细胞分裂错误。和鸟类一样，雄性蝴蝶的每个细胞都有两条Z染色体，而雌性蝴蝶的细胞是ZW染色体。标准的说法是，当毛虫开始变态时，最终产生翅膀的分裂细胞会像往常一样繁殖其染色体，但无法在其两个子细胞中正确分割性染色体。其中一个新细胞得到Z和W并变成雌性；另一个获得一个或两个Z染色体，成为男性。这些细胞中的每一个都是左翼或右翼的祖细胞，因此蝴蝶看起来一半是雄性，一半是雌性，从中间分开。
科学家们已经清楚地表现出这一情况，但一些帕特尔的照片让他认为GynandroMorphs也通过其他路线形成。每一个现在，他遇到了上面了解的直升机蝴蝶等标本。这是一个多彩部落的成员，其中雄性和女性看起来几乎相同。帕特尔将这种蝴蝶鉴定为GynandroMorph，因为其腹部的两半在尺寸和结构上不同，具有雄性生殖器和其他女性。它的翅膀应该是一样的，但他们不是。
Patel意识到，除了双重性之外，这种特殊的昆虫可能具有混合的身份。其翅膀上的模式背叛了潜在的遗传学，不能仅由女性和雄性细胞的混合物解释。一个名字的基因optix，例如，确定红色光线照亮后翅的位置；另一种基因叫做WntA就像一支黑色的记号笔，会把翅膀的各处都染黑。这两个基因都不在Z染色体或W染色体上——根据标准起源故事，这是雌雄同体的两个半体之间基因变异的唯一来源。4.然而，两翼显然激活了不同的颜色模式基因，这表明两个完全不同的基因组。当雌雄同体在性别特征上存在差异时，帕特尔认为你可以同时观察两种动物。
怎么会这样？昆虫卵细胞中有一个较小的姐妹细胞，称为极体，这是产生卵细胞的细胞分裂的残余物。有时，两个精子设法滑入卵子，使卵子的细胞核和极体受精，形成两个或多或少像连体双胞胎一样发育的胚胎。然而，这两种动物的细胞可能并不总是保持在各自的一侧，这可以解释为什么有时雌雄同体具有双侧不对称性，有时最终形成马赛克，在中心线上有大量相反的细胞。尽管其他科学家此前曾提出双倍受精可以解释一些雌雄同体，但帕特尔已经发现了一些迄今为止最清晰的证据。
雌雄同体的二重性唤起柏拉图的思考专题讨论会亚里斯多芬尼斯在书中用一个独特的创造神话解释了性别的起源：起初，他说，存在着双体原始人类——男人和男人，女人和女人，男人和女人，直到宙斯被他们的傲慢激怒，用闪电将他们分开。但这种二元性不仅仅是神话的东西。
科学家们对生物的基因成分指纹越多，他们就越意识到我们都是各种各样的生物。我们的每一个细胞基本上都有两个基因组：细胞核中的人类基因组和线粒体中的非人类基因组，线粒体曾经是自由生活的微生物。数以万亿计的细菌覆盖着我们的皮肤，居住在我们的肠道内，把我们的身体变成了微生物基因组的万花筒。在病毒和各种寄生虫的帮助下，相当多的外源基因已经渗透到我们的基因组中。雌雄同体之所以吸引我们的眼球，是因为它们引人注目的杂色显得如此特殊。事实上，它们是镜子，反映了我们所有人内心的镶嵌。
Ferris Jabr是一位位于纽约的作家。他写了《纽约时报》，《科学美国人》，《连线》，《新科学家》，《大众力学》，《NOVA Next》，和AWL。
工具书类
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铅图像是嘲笑者燕尾的照片（帕皮利奥·达达努斯）蝴蝶，雌虫向左，雌雄同体在中间，雄性在右边。牛津大学自然历史博物馆
