性别起源之谜

爱情是人世间最美好的事情。

很多人更是视爱情为生命,所谓“生命诚可贵,爱情价更高”。

人类爱情的目的是什么？诗人、文学家和社会学家当然对此有不同的回答，只有生物学家的答案最冷酷——爱情目的就是为了繁衍后代。

可是，人类繁衍后代为何要以性，尤以两性的方式呢？而放眼整个自然界，包括人类在内的几乎所有高等动植物，也都有雌雄两种性别，也都是通过两性交配产生后代（此种生殖方式叫“有性生殖”）的。

事实上，在自然界中还有大量的低等生物，比如细菌和藻类，它们的个体大多没有雌雄之分（此种生殖方式叫“无性生殖”）。

如果我们承认高等生物最初都是由低等生物演化而来的，那么性别的出现绝不是天经地义的事情，而是演化的结果。

有性生殖缺点多多
一般人大概想不到，性别的演化至今还是生物界最大的谜之一。

你也许会说，生物既然演化出了性别，那可见这种生殖方式对它们有利。

这话当然没错，但具体到性究竟能带来什么好处，却不是一目了然的事情。

事实上，性对于生物个体的
生存来说不见得是一件好事。

人
类不用说了，在动物界，对于雄
性来说，它们要花大量的时间和
精力去寻找雌性，有时为了争夺
“美人”不惜大打出手，结果弄
得遍体鳞伤甚至丢了性命。

有时
仅仅为了博得“美人”的欢心，
雄性也要付出不菲的代价。

比
如，雄孔雀漂亮的长尾巴虽然对
异性极具魅力，但对飞行却是个
大妨碍；雄鹿的一双分叉的鹿
角，虽然有利于让它在“求爱”
的竞争中胜出，但带着这样一对
大鹿角在灌木丛里奔跑，很容易
被树枝绊住，成为捕食者的腹中
餐。

对于雌性来说，如果采用孤
雌生殖，可以把自己的基因百分
之百传给后代；而采取有性生殖
之后呢，自己可以传给下一代的
基因只有一半；子女身上来自雄
性的那一半基因是否优秀，谁都
不敢打保票；自家的“那一位”
在求爱时看起来蛮优秀，等“结
婚生子”之后才知道是个孬种，
这类悲催的事情也不在少数。

所以从繁殖后代的角度来
看，无性生殖比起有性生殖来，
无疑是更有效率、更节省资源的
一种生殖方式。

在这种方式中，性别起源之谜
羌进酒/文
雄孔雀漂亮的长尾巴虽然对异性极具魅力，
但对飞行却是个大妨碍
生物界存在大量通过
无性生殖繁衍的物种生命探秘
每个单独的生物个体都可以生育后代，而不必把时间和精力浪费在寻找和讨好异性上。

无性生殖还有一个好处是能带来永生。

因为一个无性的生物体在它死之前，就已经克隆了好多份，这些克隆体跟它自己不分彼此，完全可以看成是同一个“我”；而且只要环境允许，就可以不停地克隆下去，生命也将得以延续。

相反，有性生殖倒是开启了死亡之门，因为在后代身上，别人的基因参与进来，这意味着后代就不再完全是自己的克隆体了。

但即使无性生殖有那么多的优势，有性生殖又有这么多的缺点，几百万种动植物中，除了几千种采用无性或者孤雌生殖外，其余的都采用雌雄两性的生殖方式。

这是为什么？
“不在一棵树上吊死”
的好处
让我们先来看自然界中的一个例子。

在新西兰的湖泊里生长着一种泥螺，这种泥螺有的采用无性生殖，有的采用有性生殖。

前者
一般生活在4米以下的深水中，
而后者生活在浅水区。

过去20多年，科学家一直
在研究这种泥螺。

他们发现，有
性生殖的泥螺群里存在着严重的
寄生虫感染，这些寄生虫吸取它
们身上的营养，严重影响到它们
的寿命和生殖能力；而生活在深
水的泥螺群里则很少见寄生虫。

为什么寄生虫喜欢生活在浅
水呢？原来，寄生虫只是在生命
的某一阶段需要泥螺，最终的宿
主却是野鸭；只有寄生到野鸭身
上，它们的生命才算完成一个循
环，而野鸭只在浅水捕食。

科学家认为，所有的泥螺原
先都是无性生殖的，后来有的泥
螺发生了基因突变，产生了有性
生殖；在浅水区与寄生虫的斗争
中，这种新的生殖方式比起无性
生殖来，显示了巨大的优越性，
因此得以保持，而在深水，由于
那里的寄生虫少，有性生殖方式
并没有大的优势，即便产生，也
会因其“效率不高”而遭淘汰。

这样一来，在浅水和深水，泥螺
群就有了两种不同的生殖方式。

科学家对泥螺的研究,验证
了目前关于性起源的最流行的假
说。

这个假说认为，有性生殖带
来了基因的重组，基因重组带来
了无穷无尽的变异，而丰富的变
异更有能力迎接生存的挑战，正
是这一点，让几乎所有的高等动
植物选择了性。

在自然界中，每一种生物都
生活在不断变化的环境中。

环境
如何变化是大家逆料不到的，在
这种情况下，如果像无性生殖那
样，前一代和后一代都一成不
变，在原地踏步，那么环境变
了,它就有可能无法继续生存下
去。

而有性生殖就能很快让下一
代具有不同的基因类型，那些在
变化了的环境中不适应的基因类
型就会被淘汰，反之就会被保留
下来。

这样，通过一代一代的基
因改变，有性物种就能更好地躲
避敌人（寄生虫和捕食者）的追
捕。

所以，在变化的环境中，即
使有性生殖对于父母一方来说，
只有百分之五十的基因能传递下
去，也总比无性生殖什么都没变
化要好。

性别是如何产生的？
那么，性别又是怎么产生的
呢？
其实，最早的有性生殖并不
是两性方式的，可能仅仅是两个
不分大小的细胞彼此融合到一
起，交换遗传物质，生出下一
代；在这里并没有精子、卵子之
分，也就没有性别之分。

此外，
我们知道，精子只能和卵子结
合，精子与精子、卵子和卵子是
不能结合的，但在这类有性生殖
里，只要是同一物种的两个个
体，彼此都可以交配。

这类有性
生殖至今还存在于某些细菌和藻
类中。

有理由认为，两个性细胞不
分大小的生殖方式是一种更原
始的有性生殖方式，精子-卵子
式的有性生殖是从这种生殖方式
演化而来的。

既然这样，那后来
性细胞为什么会分化成精子和卵
子，从而产生雌雄两种性别呢？
让我们先来看精子和卵子的
各自特点。

精子和卵子对后代的
基因贡献是相等的，各占50%。

但它们的“个头”却相差悬殊，
卵子大是因为里面储存了大量的
供未来受精卵发育的养料，可想
而知，随身携带着这样一个“食
物柜”，卵子行动起来是很笨拙的；精子小，是因为它不提供任何养料，这让它行动自由灵活，而且雄性个体制造起精子来非常容易，每天都能制造千百万个。

我们不妨统一用“配子”这个生物学上的术语来称呼那些还没分化成精子和卵子的有性生殖细胞。

这些配子起初个头大致相当，后来也许因为基因突变，产生了略大一点的配子。

这些配子因为储存了更多的养料，使自己未来的宝宝有更多的营养（用现在的话说，就是“不让孩子输在起跑线上”）而受到自然选择的青睐。

于是，一代接一代，这类配子原来越大。

然而这种趋势却为那些小配子钻了空子。

它们发现自己其实没必要在个头上与人一争高低，只要设法让自己行动更加灵活，积极主动地去寻找那些大配子，一样能达到交配的目的。

而如何做到更灵活呢？那就是把身上不必要的东西尽可能丢掉，轻装上阵。

这种狡猾的“花花公子”策略也同样受到自然选择的青睐。

反之，因为狡猾的“花花公子”们身上带的养料越来越少
了，这就迫使那些“诚实”的大
配子继续变大，以补偿对方日趋
减少的投资，而且也变得越来越
不灵活起来。

但这没关系，反正
会有狡猾的配子积极主动去追求
它们的。

这个过程持续下去，最后大
配子变成了卵子，小配子变成了
精子。

雌雄两种性别就产生了。

为何两种性别成为主流？
关于两性的起源，还有一个
由来已久的话题，那就是为什么
有性生殖的物种一般都只有两种
性别？
粗粗一听，这似乎又是个不
成问题的问题，难道性别还能有
第三种吗？但大自然总是出乎我
们的意料，比如有一种黏液霉
菌，就有13种性别。

人类只有2
种性别，这意味着每个人只能在
群体的1/2人口中寻找对象，而
对于这种霉菌来说，假定任何异
性之间都可以交配的话，那每个
个体可以在群体的12/13中找对
象。

这多爽啊，人类要是有更多
的性别，何愁还会出现剩男、剩
女呢？而且找对象的机会增加，
就意味着可以在这方面少投入，
省下的功夫可以多用于谋生上，
这对物种岂不更有利？
这个问题直到近年才得到解
答。

这涉及到所谓基因的冲突。

在细胞中，不仅细胞核有基因，
细胞质中的线粒体（如果是植物
呢，还有叶绿体）也有基因。

当
两个细胞融合的时候，两个细胞
核中的基因可以通过结合、重组
而遗传给下一代，但线粒体上的
基因可没法这么办。

因为线粒体
有许多个，而且数目不定，没法
一一配对。

没法配对，如果谁都
不让谁的话，那只好付诸“武
力”，靠一方消灭另一方来解决
了——事实上，线粒体的确能够
用酶把对手消灭掉。

因此，如果
在两个细胞融合时，两细胞核的
结合都顺利完成了，而线粒体反
倒你死我活地打起架来，那不仅
让交配变得毫无意义，而且还成
了一场灾难。

为了避免这样的灾
难，一方不得不抛弃自己的线粒
体，只保留细胞核的基因，这就
成了精子；而另一方同时保留细
胞核和线粒体的基因，成了卵
子。

这个过程当然也是随上一节
提到的，精子越变越小，卵子越
变越大的过程同步发生的。

那黏液霉菌的13种性别又
是怎么回事？科学家经深入研
究发现，这13种性别不是平等
的。

同样为了防止线粒体之间发
卵子一般比精子大，所含的营养物质也更为丰富生命探秘
生战争，在这13种性别中间，存在着一个森严的等级制度。

譬如，假如给这13种性按等级高低做个排列，那么第13号性可以跟任何别的性别交配，交配时，只有它的线粒体基因保留，其它性的线粒体必须抛弃；对于第12号性，只有当它跟11号以下（包括第11号）的性别交配，才享有保留自己线粒体的特
权……依次类推。

由此可见，黏液霉菌里性别
关系变得非常复杂。

而且还会出
现这样的情况：低一级的性有时
候会发生突变，拒绝抛弃自己的
线粒体，其结果是跟与之交配的
高一级的性同归于尽。

如果这样
的造反持续下去，那么整个森严
的等级制度就会垮台，性别越来
越少，最后只剩下两种——雌或
者雄。

今天在高等动植物界普遍流
行的两性制度，也许就是以前多
性制度垮台的结果。

如果连精子
也造反，那当然就只有死路一
条，这类物种早就灭绝，也不会
留存至今了。

鱼儿猫步走
于金梅/文正在走猫步的琵琶鱼。