上篇文章我們談到《性別的起源捌治,用淺顯易懂的語言講明白岗钩,這才是科普》,限于篇幅肖油,只講了性別起源的三種學(xué)術(shù)觀點,要系統(tǒng)了解性別的產(chǎn)生還需要補充三部分內(nèi)容臂港,才能把這個問題講透:1森枪、性別存在有什么優(yōu)勢视搏?2、既然性別好县袱,為什么不進化成三種性別呢浑娜?3、性別最初是由同一種個體分化而成式散,為什么雌雄異性間差異這樣大筋遭?如男女。
性別存在有什么優(yōu)勢暴拄?
從科學(xué)的角度講漓滔,性別的產(chǎn)生好像并不好,雄性要用時間和精力去尋找討好配偶乖篷,有時為這受傷或有生命危險响驴,有時還追不到,而雌性也只有一半基因傳給下代撕蔼,且雄性的另一半未必優(yōu)秀豁鲤。
最初的生物是無性繁殖,它能更好的繁殖鲸沮,單體即可完成琳骡,后代數(shù)量有保證,并且好的基因不會被稀釋讼溺;后代跟母體一樣楣号。那么為什么還能進化出性別呢?科學(xué)家用實驗完美還原了性別存在的優(yōu)勢肾胯。
酵母菌即可有性繁殖又可無性繁殖竖席。新西蘭奧克蘭大學(xué)的馬修·戈達(dá)德教授和英國帝國理工學(xué)院的科學(xué)家合作,對酵母菌進行改造敬肚,培養(yǎng)出一種只能無性繁殖的酵母菌毕荐。實驗發(fā)現(xiàn)在正常環(huán)境中,普通酵母和改造酵母生長速度相同艳馒。但提高溫度憎亚、向培養(yǎng)基中加鹽,使環(huán)境變惡劣,有性繁殖的酵母就比無性繁殖的生長更快弄慰。
因此研究者認(rèn)為第美,有性繁殖的酵母會更快使基因重組,產(chǎn)生新變異陆爽,幫助生物更快適應(yīng)新環(huán)境什往。也就是說,有性生殖加速了自然選擇過程慌闭,加速了進化别威。
當(dāng)無性繁殖個體出現(xiàn)變異時躯舔,無論好的還是壞的基因變異,都會將所有基因全部轉(zhuǎn)移到親代省古,時間長了不良突變會慢慢累積粥庄,當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時中,就可能導(dǎo)致整個種族滅亡豺妓。
而性別的產(chǎn)生能避免這種情況惜互,在有性生殖中,允許群體內(nèi)不同個體出現(xiàn)的基因變異相互組合琳拭,交換有利的突變训堆,過濾掉不好的突變,從而在子代基因中形成新的基因組合臀栈,創(chuàng)造了遺傳多樣性蔫慧。那么在惡劣的環(huán)境下,將比無性的同類擁有更多優(yōu)勢权薯,使物種進化更能適應(yīng)多變的地球環(huán)境姑躲。
地球至今經(jīng)歷了五次生物大滅絕,可見物種的生存壓力很大盟蚣,性別的分化是生命演化形成的一種更具競爭力的生存模式黍析。
為什么不進化成三種性別呢?
把性別優(yōu)勢說的那么好屎开,那為什么不進化成三種性別呢阐枣?那不是比兩種性別的變異機率更高,更能適應(yīng)環(huán)境嗎奄抽?其實這依然是自然選擇的結(jié)果蔼两。
我們知道將球體分成相等的三部分很難,但是分成兩部分就很容易逞度。有性繁殖本質(zhì)上是將繁殖能力一分為二额划,這被稱為性的雙重成本,即交配只需要兩個個體档泽。
如果有三種性別俊戳,每次性行為發(fā)生時要聚齊三個單體,并且需要每條染色體三份拷貝馆匿,形成復(fù)雜的三邊對稱細(xì)胞分裂和三向交叉過程抑胎,非常的復(fù)雜。并且看似增加了變異渐北,但在實踐中要湊齊三個單體阿逃,復(fù)雜且成本太高,相對難以完成,反而會加速物種的滅絕盆昙,所以自然就不會演變成三種性別了羽历。
其次焊虏,生命進化是由簡單到繁雜的過程淡喜,目前兩種性別完全可以適應(yīng)地球環(huán)境的變化,至于未來會不會進化出三種性別的物種诵闭,這要再經(jīng)過上億年才能看出炼团,現(xiàn)在可以不用考慮。
在現(xiàn)實中疏尿,性別是由基因控制的瘟芝,當(dāng)在交配或胚胎發(fā)育過程中發(fā)生突變,或后天生長過程中受到影響褥琐,可能會出現(xiàn)有別于兩種性別以外的性別锌俱,如雙性人、變性人等敌呈,這些其實是兩種性別的演化延升贸宏,嚴(yán)格意義講不能算“第三種性別”。
為什么雌雄異間差異這樣大磕洪?
性別的產(chǎn)生吭练,出現(xiàn)了性選擇,即某一性別為了獲得交配權(quán)而在同性別中形成競爭析显,使有利于競爭的性狀逐漸鞏固和發(fā)展鲫咽,如雄孔雀美麗的尾巴,越大越漂亮就越容易獲得交配權(quán)谷异,從而使雄孔雀的尾巴向著更漂亮方向演化分尸,直到自然選擇發(fā)揮反向選擇作用,如尾過長容易被天敵捕食,才停止增長。
性別的產(chǎn)生還促進了性別二態(tài)性的演化歹嘹,在原始的有性生殖中箩绍,雌體和雄體在形態(tài)結(jié)構(gòu)上的差別往往難以區(qū)分。而隨著進化荞下,很多物種的雌體和雄體在形態(tài)結(jié)構(gòu)上存在明顯的差異伶选,即呈現(xiàn)出明顯的性別二態(tài)性。在一些高等動物中尖昏,性別二態(tài)性十分明顯仰税,有些表現(xiàn)在體重上,有些則表現(xiàn)在形態(tài)抽诉、結(jié)構(gòu)或顏色上陨簇,如人類的男女差異就很大。
性別的產(chǎn)生還促進了物種多樣化的形成迹淌。在無性繁殖時代河绽,物種的形成依賴于地域己单、環(huán)境(溫度、光照等)和物種基因的突變等耙饰。性別產(chǎn)生后纹笼,性選擇通過促進第二性征的進化,加速生殖隔離和基因組合變異苟跪,結(jié)合其它因素(地域廷痘、環(huán)境等),促進了物種的進化和分化件已。
研究表明笋额,當(dāng)性別與有性生殖出現(xiàn)以后,后代生物便表現(xiàn)出了前所未有的多樣性篷扩,在整個生物進化漫長的30多億年里兄猩,有性生殖生物的出現(xiàn)大約才10多億年,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)并記錄的200多萬物種鉴未,有98%以上是有性生殖出現(xiàn)后產(chǎn)生的枢冤。毫無疑問,性的自然選擇是生命進化的重要推動力之一歼狼。