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                      身体大小决定性别之谜

                            ·方舟子·

    宠物店销售的热带鱼大多属于丽鱼（又称慈鲷）。有经验的人在挑选
丽鱼时，通常会选一半身体较大的一半身体较小的，这样可以确保雌雄数
目相同。身体较大的是雄鱼，身体较小的是雌鱼。这是为什么呢？根据常
识，可以得出的答案是：雄鱼的生长速度比雌鱼快，所以身体就较大了。
但是加州大学伯克利分校的生物学家弗朗西斯和巴洛却认为，至少对橘色
双冠丽鱼（俗称“红魔鬼”）来说，答案应该倒过来，是那些身体较大的
鱼变成了雄鱼。不是性别决定身体大小，而是身体大小决定性别。

    这个答案听上去真是匪夷所思。我们熟悉的哺乳动物和鸟类，性别都
是先天就由性染色体决定的。对哺乳动物来说，如果两条性染色体相同
（XX），就是雌性；不同（XY），就是雄性。鸟类则相反，有相同的性染
色体（ZZ）的是雄性，不同（ZW）则是雌性。但不管怎样，它们的性别都
不受环境的影响，更不会发生改变。

    鱼类则不然。虽然大多数鱼类的性别受基因的影响，但是并非都
像哺乳动物、鸟类那么死板，水温、酸碱度等环境因素发挥着重大的作用。
虽然雌雄的比例一般相同，但是有些鱼类在低温或酸性环境中，会有更多
的雌性后代，而在高温或碱性环境中则相反。甚至有的鱼类即使在发育成
熟后，也会根据环境的变化而改变已有的性别，例如在身体长得比较大时，
由雌性变为雄性。

    因此，如果知道鱼类性别的不稳定性的话，弗朗西斯和巴洛的观点听
上去就不那么奇怪了。但是他们的观点仍然是相当新颖的。以前虽然已在
多种鱼类中观察到身体大小能够影响性别，但是那都是已成熟的鱼发生的
性别改变。而弗朗西斯和巴洛则认为，在还未出现性别分化的幼鱼中，身
体大小就能决定它们对性别的选择。

    他们设计了一个巧妙的实验来证明这一点。他们把74条红魔鬼养到6
个月大，然后测量其体长。接着，他们把37条体长大于中值的幼鱼归为
一组（设为“大”组），把37条体长小于中值的幼鱼归为另一组（设为
“小”组），分开在相同的条件下饲养。又养了6个月，这时鱼该成熟了，
重新测量其体长、体重，然后解剖确定其性别。

    红魔鬼的正常雌雄比例为1：1。如果是性别决定身体大小，那么分开
饲养不会影响鱼的性别，“大”组的幼鱼应该全部继续发育成雄鱼，“小”
组的幼鱼则应该全部继续发育成雌鱼。但是实际的情形是，两个组都有一
半的幼鱼发育成了雄鱼，另一半的幼鱼发育成了雌鱼，而且发育成雄鱼的
幼鱼的身体都大于雌鱼。这就说明在一窝鱼中，身体的相对大小决定了幼
鱼的性别分化。

    弗朗西斯和巴洛在1993年在《美国科学院院刊》发表了这一研究结果，
引起了相当的关注，论文被广泛引用、报道。一位从小喜欢养红魔鬼的
大学生欧德菲尔德在一本科普杂志上看到了有关介绍，激起了他的兴趣。
大学毕业后，他到密歇根大学读博士，决定更深入地研究这个问题。去年
他在博士论文中总结了他的研究结果。

    在初步的实验中，他把一窝幼鱼分成13组，每组7条。实验结束后鉴定
幼鱼的性别，却意外地发现，虽然雄鱼平均来说大于雌鱼，但是每一组幼
鱼中身体最大的并不总是雄鱼，最小的也并不总是雌鱼，也就是说，性别与
身体的相对大小无关。这显然与弗朗西斯和巴洛的结论不符。是不是因为
欧德菲尔德实验中每一组鱼的数量太少，所以不能体现出身体相对大小对
性别的影响呢？欧德菲尔德觉得有必要严格重复弗朗西斯和巴洛的实验，
即把幼鱼按大小只分成两组，每组的数量为二、三十条。他用4窝不同来
源的红魔鬼幼鱼重复了实验，结果还是一样：虽然每一组都有雄鱼有雌鱼，
但是性别分化与身体的相对大小无关。

    欧德菲尔德又到红魔鬼的原产地尼加拉瓜采集野生标本进行解剖，
发现在幼鱼阶段性别与身体大小并不存在相关性，并非雄鱼就比雌鱼大。
弗朗西斯和巴洛实验的推理前提是建立在不同性别的幼鱼的身体大小已出
现显著差异的基础上的，而这个前提根本就错了。实际上，雄鱼和雌鱼的
身体大小在成年后才出现显著差异，此时性别已经确定，身体大小的差异
乃是不同性别具有不同的生长速度引起的。常识还是对的。

    弗朗西斯和巴洛的观点很有趣，但是再有趣的观点，一旦无法被
进一步的研究所证实，也只有放弃。欧德菲尔德的失望不难想像。他的研
究出乎意料地变成了是在维护常识、否定他人的观点，而没能有新发现。
这样的研究很难引起人们的兴趣。与弗朗西斯和巴洛论文的高调发表相反，
欧德菲尔德的论文发表在《国际渔业杂志》、《加勒比海科学杂志》这样
的冷门杂志上。但是科学研究离不开重复和纠正他人实验，虽然这是一项
吃力不讨好的工作，很少有人愿意主动去做。

2008.4.13.

（《中国青年报》2008.4.30）

(XYS20080430)

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