今天的兩性制度應(yīng)是以前多性制度垮臺(tái)之后的結(jié)果

　　有的生物有13種性別，有的可以同性繁殖———

　　大自 然孕育了生物，生物在進(jìn)化過程中慢慢地出現(xiàn)了性別。從理論上講，一種生物可以有多種性別。事實(shí)上，有種黏液霉菌就有13種“性別”。但這些多性別的物種很稀有，大多數(shù)物種都只有雌性和雄性兩種性別。

　　在澳大利亞的昆士蘭州有一種蜥蜴，其種群中不曾發(fā)現(xiàn)過一個(gè)雄性，雌性不需要精子來受精，它們的卵在預(yù)定的時(shí)間分裂，然后便長(zhǎng)成一只小蜥蜴，而所有以這種方式產(chǎn)生的蜥蜴都是雌性。性在進(jìn)化上究竟有什么好處？為什么大多數(shù)生物都選擇了兩性的繁殖方式？

　　為什么性別一般只有雌性和雄性兩種？早在1958年，對(duì)現(xiàn)代達(dá)爾文主義的創(chuàng)立有重大貢獻(xiàn)的生物學(xué)家羅納德·費(fèi)舍爾在他的著作《自然選擇的遺傳學(xué)理論》中，就明確提出了這個(gè)問題。但這個(gè)問題在此后40多年的時(shí)間內(nèi)都沒有得到很好的解答。

　　在澳大利亞墨爾本舉行的第19屆國(guó)際遺傳學(xué)大會(huì)上，溫哥華英國(guó)哥倫比亞大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家莎莉·奧托教授發(fā)言說：“鳥類交配，蜜蜂交配，人類也交配，但是卻無人知曉性別究竟是如何進(jìn)化的。假如可以創(chuàng)造出能夠自行繁殖的女性，為什么還要?jiǎng)?chuàng)造男性呢？無庸諱言，21世紀(jì)的今天，進(jìn)化生物學(xué)家仍然沒有走出性別進(jìn)化的迷宮�！�

　　性在進(jìn)化上究竟有什么好處？雌性為什么愿意付出這“50％”的代價(jià)？

　　許多生物，不需要雄性和雌性，照樣可以代代相傳。比如，細(xì)菌就是通過最簡(jiǎn)單的方式自我復(fù)制———一個(gè)變成兩個(gè)，兩個(gè)變成4個(gè)，依此類推。通過無性繁殖而產(chǎn)生的個(gè)體，都是完全相同的“復(fù)制品”。

　　在只有兩種性別且雌雄異體的生物中，一個(gè)個(gè)體要繁殖后代，就必須要與同種的異性個(gè)體進(jìn)行交配。性對(duì)于生物體本身并不是一件什么好事。對(duì)于雄性來說，他們要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力去尋找和討好配偶，或?yàn)榍笈级鴳?zhàn)，弄得傷痕累累乃至有生命危險(xiǎn)。對(duì)于雌性來說，有性生殖的結(jié)果使她們的基因只能有一半傳給子女，而來自雄性的另一半未必就很優(yōu)秀，說不定受騙上當(dāng)被一個(gè)孬種所勾引。如果她們采用單親無性生殖，她們的基因就能百分之百地傳下去。至今還有幾千種生物采用無性生殖，就避免了那“50％”的代價(jià)。但是在現(xiàn)今存在的幾百萬種動(dòng)植物中，為什么絕大多數(shù)都采用有性生殖或者是有性和無性生殖相結(jié)合？它們的雌性為什么愿意付出這“50％”的代價(jià)？性在進(jìn)化上究竟有什么好處？

　　目前流行的觀點(diǎn)認(rèn)為，有性繁殖帶來了基因重組，基因重組帶來了無窮無盡的變異，而豐富的變異更有能力接受生存的挑戰(zhàn)。這有點(diǎn)像參加抽獎(jiǎng)，單性生殖只是買了一張彩票，然后把它復(fù)印了許多次，復(fù)印得再多也不能增加中獎(jiǎng)概率，而有性生殖卻是買了許多不同號(hào)碼的彩票，顯然最有可能中獎(jiǎng)。

　　兩性的選擇是基因組在“爭(zhēng)斗”過程中進(jìn)化妥協(xié)的結(jié)果？

　　在兩種性別的個(gè)體數(shù)目大致相等的情況下，某一個(gè)個(gè)體只能有一半的機(jī)會(huì)遇到異性的個(gè)體，從而在尋找異性個(gè)體的過程中往往要浪費(fèi)不少時(shí)間和精力。如果一種生物有很多種性別，假設(shè)有100種，而且這種生物的個(gè)體只要找到與己不同性別的個(gè)體就可以進(jìn)行交配生殖；在這種情況下，對(duì)于某一個(gè)個(gè)體來說，每100個(gè)其他個(gè)體中就有約99個(gè)是異性個(gè)體，從而它可有99%的機(jī)會(huì)遇到異性的個(gè)體。這樣，每一個(gè)個(gè)體都可以只用較少的時(shí)間和精力就能達(dá)到有性生殖的目的。

　　既然只有兩種性別降低了物種延續(xù)的概率，那生物為什么大多只有兩種性別呢？近年有人提出了一種比較合理的解釋，認(rèn)為這是基因組“爭(zhēng)斗”的進(jìn)化妥協(xié)結(jié)果。

　　基于在一般的有性生殖中，都有通過不同性別的生殖細(xì)胞融合，重新組合起成為一個(gè)整體，來源于不同細(xì)胞的線粒體基因組或葉綠體基因組為了各自的利益、為了更多地復(fù)制，就有可能會(huì)產(chǎn)生一些可以“消滅”來自另一個(gè)細(xì)胞的線粒體或葉綠體的變異。這種細(xì)胞器官的“互相殘殺”將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)細(xì)胞的災(zāi)難。為了使有性生殖能順利進(jìn)行，生物進(jìn)化必須產(chǎn)生出一種能避免發(fā)生細(xì)胞內(nèi)“戰(zhàn)爭(zhēng)”的方式。最簡(jiǎn)單的解決辦法就是形成只有兩種性別的有性生殖體系，其中一種性別放棄把細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)傳給下一代的機(jī)會(huì)，而另一種性別則享有把細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)傳給下一代的權(quán)利。

　　今天的兩性制度，也許正是以前多性制度垮臺(tái)之后的結(jié)果。

　　那種有13種性別的黏液霉菌又如何呢？深入的研究發(fā)現(xiàn)，這13種性別并不是平等的。同樣為了防止線粒體之間的戰(zhàn)爭(zhēng)，存在著一個(gè)等級(jí)森嚴(yán)的制度：比如說，第13號(hào)的性可以跟任何別性交配，在交配時(shí)只有它能夠遺傳下線粒體基因，其它的性必須拋棄自己的線粒體；對(duì)于第12號(hào)的性來說，只有在跟11號(hào)或者低于11號(hào)的別性交配時(shí)，才有保留線粒體基因的特權(quán)；依次類推。

　　可見如果只有一性，或者有兩個(gè)以上的性，反而讓有性生殖變得復(fù)雜起來，不如只有兩性那么簡(jiǎn)單明了。在黏液霉菌中，低一號(hào)的性有時(shí)會(huì)發(fā)生突變，拒絕拋棄自己的線粒體，其結(jié)果是跟與之交配的高一號(hào)的性同歸于盡。如果這樣的造反持續(xù)下去，等級(jí)森嚴(yán)的制度最終會(huì)垮臺(tái)，性別的種類會(huì)越來越少，直到只剩下兩種性。也許，今天的兩性制度，正是以前多性制度垮臺(tái)之后的結(jié)果。

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　　雌雄分離的進(jìn)化歷程

　　早期生物都是單個(gè)個(gè)體產(chǎn)生新個(gè)體，細(xì)胞核進(jìn)行一次無絲分裂就行。當(dāng)多細(xì)胞生物的生殖功能紛紛鞏固的時(shí)候，由于偶然和必然的因素，突變或者變異，使得某些多細(xì)胞生物產(chǎn)生了兩套“生殖”組織或器官，就是類似“雌雄同體”的，但還不是真正意義上的雌雄同體。

　　再后來，在同體受精的生物基礎(chǔ)上，發(fā)展成了雌雄同體，但是異體受精。這又是一個(gè)進(jìn)步。但這個(gè)還不是徹底的雌雄分離。

　　實(shí)現(xiàn)徹底的雌雄分離是非常困難的，在進(jìn)化的歷程中還在完善，至今沒有停止。雌雄分離首先得分開，哪些是雌性，哪些是雄性。分開之后，還得保證它們像同一個(gè)個(gè)體一樣能非常親密地結(jié)合，并產(chǎn)生子代。雌雄個(gè)體可以通過基因來分配，在多染色體個(gè)體中，總有染色體是控制著性別的。那么，當(dāng)染色體分配不同時(shí)，就可以產(chǎn)生兩種性別了。

　　雌雄分離以后也有一些還保持著原始繁殖的跡象，比如有些魚的性別是不定的，隨著環(huán)境的變化而變化性別。紅海中生活的紅鯛魚以20條左右為一群，其中，只有一條雄魚，其余的全都是雌魚。一旦這條雄魚死去，在剩余的雌魚中，身體最強(qiáng)壯的一尾便發(fā)生體態(tài)變化，鰭逐漸變小，體色變艷，內(nèi)部器官也隨之發(fā)生變化，成為徹頭徹尾的雄魚。（奇云）

責(zé)任編輯：屠筱茵