性別是如何進化出來的?

時間 2022-01-04 20:15:04

1樓:趙泠

生物的性狀來自隨機突變和後天環境影響(其中一部分產生表觀遺傳修飾),其可以遺傳的部分被自然選擇塑造。真核生物廣泛應用的「有性生殖」是「至少 2 個細胞間交換 DNA」,基因證據顯示其來自共同的原核祖先,很可能源自原核生物「通過接合和 DNA 重組來修復受損的基因組」的行為。

根據配子尺寸區分雌雄的「性別」的演化起源,也就是「為什麼配子從尺寸相近演化到一大一小」,常見的解釋是:

動植物的遙遠單細胞祖先可以參照同種生物未受損的DNA來修復自身的受損DNA(這是現代細菌·古菌的DNA修復機制之一)[1],這時常伴有一些遺傳物質交換(就像現代微生物的接合),該性狀在具有多個細胞的生物身上逐漸演化為由一部分細胞(生殖細胞)執行,演化為有性生殖[2]

[3][4]。

起初,一種生物的配子的大小、形貌基本相同,但有各式各樣的隨機差異。一些配子偶然地變得小於平均尺寸,乙個生物體用同樣的材料和能耗可以產生更多的小配子。尺寸小於平均的配子與尺寸超過平均的配子結合才能產生標準大小的合子,這相應地選擇了能產生尺寸超過平均的配子的同類。

於是,隨著時間流逝,配子分成了大小兩種,為產生它們而調節的激素與細胞排布方式一點點地發展為性別差異

這些性狀不徹底致死、不完全阻止繁殖,有一定數量的個體能存活下來並將其傳給後代,隨著時間流逝積累突變、不斷種化,形成了你所見的有兩個性別的生物們。

一種配子帶有線粒體而另一種配子不含線粒體、這兩種配子互相融合的時候,可以減少線粒體畸變的影響,這不需要第三種配子。

總之,有性生殖、「分兩個性別」不需要有任何優點,只要攜帶者還沒死光就行了。這和其它任何性狀都是一樣的。在此基礎上有一點優點,可以增加其擴散到整個種群中的概率。

小明:「有性生殖、兩個性別的物種有好幾百萬個,這樣流行,總該有什麼用吧?」

小綠:「你那幾百萬個物種有共同祖先[5],幾百萬個物種無非是種化出來的。要比物種數量,無性生殖的物種有至少一萬億個,你不覺得你那個沒什麼說服力麼。」

可以參照:

動植物為什麼要分個公母、雌雄呢?

有性生殖有哪些缺陷?

DNA 複製的糾錯機制跟有幾個性別沒什麼關係,XY 型性別決定在性染色體出問題的時候經常導致流產或生出不可育個體。

以人為例,超過 28 週胎齡的 X0 妊娠 99.9% 不能存活,X0 核型在自發性流產中佔到約十五分之一,在女性新生兒中約佔萬分之二到萬分之四;XXY 症候群在男性新生兒中達到千分之一點二,97% 患者不育,這「穩定性」堪稱弱智;一些人類個體的體細胞裡有 3、4 甚至 5 條X染色體,這些過多的X染色體會引起發育畸形和智力損害、精神異常傾向。

不限於性染色體,二十一世紀初,人精子形態異常率突破 95%;卵細胞非整倍體概率可達 10% 到 40%,隨母體年齡增長而上公升;35% 的流產事件歸因於染色體異常。你可以看看這套東西的混亂程度[6]

[7]。這就是地球生物的常態。

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