异卵双胞胎拥有两个不同父亲的情况是有可能发生的,这种情况在生物学上的术语叫做异父超受精。超受精是指同一生理周期排的两个或两个以上的卵子在不同的性交行为中与精子受精,如果来自同一父亲的两个单独的精子使卵子受精,就是同父异卵双胞胎;如果一个女性和不同伴侣发生性关系,使双胞胎受精的精子来自不同的生父,就被称为异父超受精。随着技术的进步基因检测准确性的提高和普及,如今医学上已经足以证明双胞胎是否有两个不同的生父。
早期基因检测还没出现,双胞胎被认为是异父超受精主要原因是双胞胎的肤色不一样。1810年,美国内科医生John Archer记录了第一例病例也是一个经典的例子,一名白人女性在相隔几天内与一名黑人男性和一名白人男性都发生了关系,结果生下来的一对异卵双胞胎,一个是白人,另一个是黑白混血儿。
随着基因检测的出现,异父超受精正在变得普遍,事实上,曾经一项研究估计,每400对异卵双胞胎中就有1对的生父不是一个人,原因很简单——同一个母亲的两个卵子在同一个排卵期被两个不同的父亲受精。比如在2016年,越南北部一34岁男子因亲戚们坚称他的双胞胎长得不像时,双胞胎中的一个有着浓密的波浪状头发,而另一个的头发又细又直,该男子带着婴儿进行了DNA测试。根据河内基因分析和技术实验室中心的数据,这对刚出生的双胞胎有两个不同的父亲,而这名男子只是双胞胎中其中一个孩子的父亲,另一个婴儿的Y染色体与他的不匹配。而且对这名母亲的DNA检测排除了医院发生弄混的可能性,证实这两个孩子都是她的。
虽然在人类中很少见,或者很少有报道,但是异父超受精在动物世界中很常见。很多家猫和狗都来自不同父本的多胞胎后代,同一多胞胎的父亲甚至可能不止两个。母狗一次会排卵多个卵子,当一只母狗发情的时候,附近的任何一只公狗都会试图与它发生关系,这样每个卵子都可能是由不同的父本精子受精,生出一窝彼此一点都不像的小狗崽。