知識(shí)線索
我們今天講了有性繁殖的起源镇防。我特別講到,有性繁殖的本質(zhì)是重組诫给。理解了這一點(diǎn)啦扬,你才能理解愛(ài)情是什么中狂,婚姻是什么扑毡,教育是什么。愛(ài)情不是兩個(gè)人的融合勤晚,而是重組泉褐;婚姻不是雙方的合作協(xié)議鸟蜡,而是重組;教育不是觀點(diǎn)的集合揉忘,而是觀點(diǎn)的重組端铛。
知識(shí)內(nèi)容
1.五個(gè)臺(tái)階邁向愛(ài)的藝術(shù)
這一周的精讀書(shū)是著名哲學(xué)家埃里掀>欤·弗洛姆(Erich Fromm)的《愛(ài)的藝術(shù)》,這本書(shū)不厚换淆,而且是60多年前寫(xiě)的書(shū)了几颜,但至今影響力不衰。本周的教學(xué)線索是從科學(xué)蛋哭、社會(huì),再到哲學(xué)躁愿。
2.麻煩的有性繁殖
今天沪蓬,我們先從進(jìn)化的角度討論一下性的起源。
如果乍看上去怜跑,有性繁殖比無(wú)性繁殖要笨拙、麻煩得多峡眶。首先植锉,有性繁殖不如無(wú)性繁殖快。無(wú)性繁殖是一個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)細(xì)胞俊庇,而有性繁殖是兩個(gè)細(xì)胞合成一個(gè)細(xì)胞。這一比搬男,就能看出彭沼,有性繁殖的劣勢(shì)太明顯了。
其次,有性繁殖比無(wú)性繁殖更加麻煩按脚。要是無(wú)性繁殖敦冬,就能省下來(lái)找對(duì)象、生孩子脖旱、養(yǎng)孩子等等麻煩事,多省心啊蚤氏。我們就說(shuō)開(kāi)花植物吧踊兜。按說(shuō),這些開(kāi)花植物長(zhǎng)在土里捏境,動(dòng)彈不得,搞個(gè)對(duì)象多費(fèi)勁啊贰剥,卻偏偏要搞有性繁殖筷频。不僅自己費(fèi)勁,還連累蜜蜂凛捏、蜂鳥(niǎo)這些幫它們傳播花粉的動(dòng)物也很命苦。
有性繁殖還會(huì)帶來(lái)更大的風(fēng)險(xiǎn)瓶盛。我們來(lái)講講一種遺傳病示罗,叫鐮刀型細(xì)胞貧血癥。這種病會(huì)導(dǎo)致紅細(xì)胞扭曲成僵硬的鐮刀狀蚜点,無(wú)法通過(guò)較細(xì)的毛細(xì)血管禽额。為什么會(huì)有這種病呢?這就是因?yàn)楹⒆訌母改改抢镞z傳了一個(gè)基因的兩份壞的拷貝脯倒。怪異的是,如果只有一份壞基因藻丢,反而是最好的結(jié)局。一份好基因加上一份壞基因残黑,不僅不會(huì)讓我們得上鐮刀型細(xì)胞貧血癥斋否,還更不容易得瘧疾。那如果兩個(gè)拷貝都是好基因呢疫诽?我們得瘧疾的概率就會(huì)更高旦委。有性繁殖確實(shí)讓我們的多樣性提高了,但如果你恰好得到了兩份壞基因呢缨硝?所以,有性繁殖反而可能帶來(lái)了更大的風(fēng)險(xiǎn)胖笛。
那就奇怪了宜岛。如果有性繁殖既麻煩,又有風(fēng)險(xiǎn)谬返,為什么最終會(huì)戰(zhàn)勝無(wú)性繁殖呢?這個(gè)世界上還采用無(wú)性繁殖的生物很少佑刷。你能見(jiàn)得到的可能要屬蒲公英了酿炸。蒲公英的種子飄到哪里就扎根到哪里,但能夠像蒲公英這樣自在的生物太少了填硕。這個(gè)世界上絕大部分的生物鹿鳖,如今都是有性繁殖壮莹。
3.為什么有性繁殖會(huì)戰(zhàn)勝無(wú)性繁殖
我再說(shuō)說(shuō)有性繁殖的本質(zhì)是啥。從表面上來(lái)看涝滴,有性繁殖不過(guò)就是精子和卵子的融合胶台,但真正的關(guān)鍵之處是重組。有性繁殖就像洗牌一樣诈唬,要把來(lái)自父親和母親的基因組成新的組合。這意味著一個(gè)基因可能原本來(lái)自你的父親骤素,現(xiàn)在卻到了母親那邊的染色體上愚屁,最后的基因順序可能是這樣的:父、父送浊、母丘跌、母袭景、母闭树、父报辱、父。這種洗牌是為了保證每個(gè)玩家摸牌的概率都一樣碍现,而且能夠創(chuàng)造出從未有過(guò)的組合。
重組才是有性繁殖的真正核心爽篷。那么慢睡,重組為什么如此重要呢铡溪?有性繁殖為什么能夠戰(zhàn)勝無(wú)性繁殖呢泪喊?生物學(xué)家認(rèn)為,這有幾個(gè)主要的原因窘俺。
第一個(gè)原因是在生殖的過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)突變复凳,有性繁殖可以更方便地應(yīng)對(duì)突變帶來(lái)的不利后果。大部分的突變都是有害的对途,只有少數(shù)的突變才能帶來(lái)有益的創(chuàng)新髓棋,當(dāng)然,這部分少數(shù)的有益突變對(duì)進(jìn)化是至關(guān)重要的膳犹。假如是無(wú)性繁殖签则,那么一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤的突變,這個(gè)錯(cuò)誤的突變就會(huì)原封不動(dòng)地傳遞到下一代渐裂,那如果每一代又都出現(xiàn)了一個(gè)新的錯(cuò)誤突變呢?沒(méi)辦法族阅,那到了最后膝捞,錯(cuò)誤的突變就越來(lái)越多。就像一張作業(yè)紙上蔬咬,寫(xiě)錯(cuò)了字就涂掉,然后又寫(xiě)錯(cuò)了渴频,最后北启,這張作業(yè)紙就變成烏黑一團(tuán)拔第,寫(xiě)得啥都看不清楚了场钉。這在進(jìn)化生物學(xué)里被稱作“棘輪效應(yīng)”,就像帶齒的輪子一樣泳猬,每次轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒宇植,就轉(zhuǎn)不回來(lái)了。于是指郁,最終,壞的突變會(huì)越來(lái)越多疫粥,整個(gè)種群都會(huì)壞到無(wú)可救藥的程度腰懂,最終滅絕。
相比之下慷彤,有性繁殖就更皮實(shí)涮毫,因?yàn)橛行苑敝晨梢灾亟M啊。打個(gè)比方說(shuō)罢防,一輛汽車(chē)的變速箱壞了,另一輛汽車(chē)的引擎壞了野建,有性繁殖就像一個(gè)機(jī)械工恬叹,會(huì)把還能運(yùn)作的部分拼裝起來(lái),組裝出一輛能跑的車(chē)唯鸭。但是硅确,你還記得我跟你講過(guò)的“上帝的工程師”的工作方法嗎明肮?組裝完這輛新車(chē)缭付,有性繁殖還會(huì)不辭辛苦地把損壞的部分也組裝起來(lái),但組裝出來(lái)的其實(shí)是一堆沒(méi)用的東西陷猫。
以上講的是有性繁殖的第一種好處,接下來(lái)我給你講有性繁殖的第二種好處足陨。這第二種好處是可以更好地應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化河咽。無(wú)性繁殖不過(guò)是簡(jiǎn)單的復(fù)制赋元,有性繁殖則會(huì)在重組之后,讓子女多多少少媚值,一定跟父母有點(diǎn)不一樣护糖。那為什么子女要故意和父母不一樣呢?假設(shè)外部的環(huán)境會(huì)出現(xiàn)變化嫡良,這種差異就有好處了。這其實(shí)是一種分散風(fēng)險(xiǎn)的策略坷牛。無(wú)性繁殖就像是買(mǎi)一百?gòu)埐势焙艹危客蹲⒃谝粋€(gè)號(hào)碼上,有性繁殖則好像買(mǎi)了50張彩票蹂楣,但每張的號(hào)碼都不一樣讯蒲。
這種假說(shuō)聽(tīng)起來(lái)很有道理,但也受到了挑戰(zhàn)赁酝。如果有性繁殖是生物對(duì)環(huán)境變化的回應(yīng),那么赞哗,在高緯度、高海拔或季節(jié)性河流這樣環(huán)境反復(fù)無(wú)常的地方月劈,我們應(yīng)該能找到更多的有性繁殖現(xiàn)象藤乙。但事實(shí)恰恰相反,在更穩(wěn)定而姐、種群密度更大的環(huán)境里划咐,比如湖泊、海洋和熱帶雨林里褐缠,有性繁殖更常見(jiàn)。
后來(lái)公般,生物學(xué)家又提出了第三個(gè)理由胡桨。這種假說(shuō)被稱為“紅皇后”假說(shuō)。你還記得我在第二周的時(shí)候給你講過(guò)愛(ài)麗絲和紅皇后的故事吧刽虹。紅皇后說(shuō)揽浙,為了停留在原地,就得拼命地奔跑馅巷。這就是“紅皇后假說(shuō)”的出處钓猬。著名科普作家馬特·里德利(Matt Ridley)寫(xiě)過(guò)一本書(shū)叫《紅皇后》稍刀,講的就是這個(gè)“紅皇后假說(shuō)”账月。
按照紅皇后假說(shuō),物種的進(jìn)化的動(dòng)力不是來(lái)自于自然環(huán)境的變化局齿,而是來(lái)自于其它生物的進(jìn)化。如果一個(gè)物種自身的進(jìn)化追不上其它生物的進(jìn)化速度讥此,那這個(gè)物種就會(huì)被淘汰掉谣妻。換句話說(shuō),一個(gè)物種要努力進(jìn)化他巨,才能維持自身在自然界的位置减江。生物會(huì)遇到寄生蟲(chóng)的挑戰(zhàn)。寄生蟲(chóng)的演化速度非衬校快茵休,它們每一代的生命周期很短手蝎,種群數(shù)量又大得驚人。不用很長(zhǎng)的時(shí)間棵介,它們就能夠適應(yīng)宿主的身體條件。有性繁殖的目的就是為了擋住寄生蟲(chóng)唠雕。你變化吨述,我也變化,看看到底是“魔高”還是“道高”捕儒。因此,我們會(huì)看到刘莹,在生物個(gè)體密集的地方点弯,寄生蟲(chóng)會(huì)更多,而有性繁殖也更普遍抢肛。