黄帝为什么一定会有一个人类爸爸？

黄帝是中国古代民族的领袖，被尊为“人类的始祖”和“五帝之首”。关于这位伟人的传说太多了，其中之一与他的出生有关。传说黄帝的母亲富宝渴望得到她的儿子。上帝听了她的祈祷，降下了雷电。富宝在天地诱导下怀孕，生下了黄帝。这个传说在我们的文化中已经流传了很长时间，但是在生物学家的眼里，它完全是一个谣言。为什么？因为孤雌生殖不能产生儿子。

黄帝形象

如果你不明白逻辑关系，那就慢慢听我说。

首先，什么是孤雌生殖？孤雌生殖，顾名思义，是雌性动物单独进行的繁殖。自然界中的生物有两种不同的方式来繁殖后代。一种是无性繁殖，如细菌。他们不管是男性还是女性。它们可以平均分成两半，或者分成一个小细胞形成下一代。另一种叫做有性生殖，比如鸟类和动物，包括我们人类。这些生物都是由父母产生的性生殖细胞(如精子和卵细胞)，通过受精结合成受精卵，然后发育。

我们的父母是如何产生性生殖细胞的？这包括一个叫做减数分裂的过程。以人类为例，我们有46条染色体，23条来自父亲，23条来自母亲。当细胞正常进行有丝分裂时，这46条染色体被复制一次，并平均分配到两个子细胞，从而保持每个细胞中46条染色体的总数不变。

有丝分裂图

在减数分裂中，每条染色体首先被复制，但是复制的染色体通过丝点连接在一起并且不分离。然后这46条染色体(尽管每条染色体已经复制了一次，但它们仍然被算作一条染色体，因为它们还没有分裂)根据来源被配对成23对。每对染色体一个来自父亲，另一个来自母亲。然后细胞第一次分裂，成对的染色体被分成一个子细胞。在这一阶段结束时，每个子细胞都有23条已经复制但尚未分离的染色体。然后这些染色体的着丝粒断裂，23条染色体变成了46条染色体。然后，子细胞再次分裂，46条染色体再次平均分成两个子细胞。最终结果是每个子细胞只剩下23条染色体。科学家复制这条染色体一次，但是细胞分裂两次的方式被称为减数分裂，由减数分裂形成的细胞被称为性生殖细胞。

(如果你想通过视频了解有丝分裂和减数分裂的对比，请移到这里)

精子形成过程

减数分裂示意图

花粉母细胞的正常减数分裂

a:间隔；b:细线周期；偶数行周期；粗线期；e:双轨时期；f:最终变更期；g:中期一；h:第一阶段中后期；I:第一阶段后期；j:结束I；k:区间二；临时二号；男:第二晚；结束二；o:四分体时期。(范建清等，光温敏核不育小麦BS366花粉母细胞减数分裂的细胞学研究，发表于《中国细胞生物学杂志》，2011年第33卷(第6期):62628)

为什么生物体会经历减数分裂？这是为随后的受精过程做准备。减数分裂后，每个生殖细胞的染色体数目减半。两个生殖细胞结合后，受精卵恢复正常数量。如果没有减数分裂，那么每一个组合的受精卵中染色体的数量都会增加一倍，经过几代之后，受精卵中染色体的数量会达到天文数字，这显然不符合进化的要求。

孤雌生殖呢？孤雌生殖的初始阶段也是细胞通过减数分裂形成性细胞的过程。减数分裂后，一个卵原细胞(即最终形成卵细胞的性细胞)形成一个大细胞和三个小细胞，它们进一步发育形成一个卵子，而其他三个小细胞科学家称之为“极体”。对于大多数有性生殖的生物来说，卵原细胞分裂成的三个极将逐渐退化，不参与受精过程。对于一些能够孤雌生殖的生物来说，它们的卵子可以随机地与一个极体结合，使它们的染色体数目恢复到正常数目，然后发育成一个像受精卵一样的新个体。此外，还有生物体融合两个极核，形成染色体数目正常的细胞，然后发育成新的个体。然而，一些生物体也认为分裂两次并选择两个以上细胞进行融合的过程太麻烦，因此它们根本不进行第二次分裂，而是直接让第一次分裂形成的细胞进入发育阶段形成个体。除了上述三种发育模式之外，还有一些生物可以直接让卵细胞独立发育，成为没有受精的个体生物。

卵细胞和极体的形成过程

与普通有性生殖相比，孤雌生殖一般只发生在相对原始的动物身上，如蚜虫、蝴蝶和原始软骨鱼。目前，还没有在人类身上发现明确的证据。然而，即使人类能有单性生殖，黄帝的母亲也不能生下一个儿子。为什么？因为用于孤雌生殖的卵细胞或极体是由母亲自身的性细胞发育而来，只能携带与母亲完全相同的染色体。母亲的性染色体是XX组合，要生一个儿子，必须有一条y染色体才能形成XY组合。黄帝的母亲显然不能产生Y染色体，所以作为一个男人，黄帝必须有一个人类的父亲。