孤雌生殖，科學家稱之為無性繁殖，在動物界似乎相當普遍。許多昆蟲和其他無脊椎動物能夠在有性繁殖和無性繁殖之間轉換。在脊椎動物中，至少有80個分類群記錄了孤雌生殖，包括魚類、兩棲類和爬蟲類。但人類和其他哺乳動物卻是個顯著的例外。就目前所知——當然，數據中也存在一些空白，尤其是鴨嘴獸——沒有任何哺乳動物物種能夠在沒有父親的情況下生育。
那麼，阻礙因素是什麼呢？首先，哺乳動物的卵細胞通常要等到接收到精子的訊號才會分裂。其次，大多數哺乳動物的卵子只含有發育所需染色體數量的一半。如果沒有精子，胚胎最終只會擁有生存所需DNA的一半。
這兩個障礙或許可以在實驗室或透過隨機突變克服，但還有第三個障礙可能無法克服。在正常情況下，卵細胞和精子細胞中的DNA都會改變，導致某些基因更活躍，而有些基因則受到抑制。當卵子和精子結合形成胚胎時，這些印記會協同作用，確保所有必需蛋白質都能以正確的數量產生。如果卵細胞在沒有精子印記的情況下開始獨立繁殖，其後代將無法存活太久。
科學家估計，基因印記影響大約200個不同的基因。要實現孤雌生殖，這些改變中的許多都必須透過隨機突變發生。 「我認為這太複雜了，需要太多因素偶然發生，」賓州大學的分子遺傳學家瑪麗莎·巴托洛梅伊說。雖然可能性極低，但理論上科學家仍有可能在實驗室中誘導必要的改變。 “是否存在一種突變可以消除所有基因印記，從而證明我們不需要父親或母親也能正常發育？”巴托洛梅伊問道，“這是一個很多人都問過的問題，但我們目前還沒有答案。”
本文原刊於 2013 年 12 月的《大眾科學》雜誌。
