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为什么人的性别只有两种而不是多种呢?

爱情,也许是这个世界上最美好的东西,许多人视为珍宝,所谓生命诚可贵,爱情价更高,可是生物学家却不是这么想的,在他们的眼中爱情的目的无非就是繁衍后代,传递自己的基因。

为什么人的性别只有两种而不是多种呢?

无论是动物还是植物都要区分出雄性和雌性

为什么包括人类在内的绝大多数生物,无论是动物还是植物都要区分出雄性和雌性两种性别都可以通过交配的方式产生后代呢?为什么要有性别这样的事情?

首先,性别不是生命一出现就有的,它是生命经过长期的演化而产生的,直到现在自然界中还有大量的低等生物,如细菌和藻类它们的个体之间没有性别之分,从最初的无性繁殖到如今99%的多细胞生物都在进行有性繁殖,一定是有什么极大的优势,才使得生命向这个方向演化。

在性别产生之前,生命的繁殖都是通过无性繁殖产生的,它的基本形式就是细胞的分裂,从而一个生命体变成两个生命体,这种繁殖策略的特点就是繁殖效率特别高,也更为简单,只需要一个生命个体就能完成,相比而言,有性繁殖的个体就需要消耗时间和精力去寻找另一个个体,在吸引和追求配偶的过程中,常常会带来许多麻烦或者也会演化出许多极端的行为。

为什么人的性别只有两种而不是多种呢?

野生的母牛发情时,众多公牛会为了争夺交配权难免会发生冲突,这些冲突轻则受点小伤,重则危及生命。

公孔雀为了吸引母孔雀的注意,演化出了极具欣赏价值的尾巴,但是这种华而不实的尾巴在飞行的时候就是一个障碍。

即使公牛、公孔雀找到了对象,而且它们都生了孩子在后代的基因中,只有 一半的基因来自于它们的父亲,这就好比我们全身心地投入一项工作,结果换来的只是一半的结果,从这个角度来看,寻找另一半的活动看起来好像就是一种毫无效率的工作。

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无性繁殖与有性繁殖的策略

一位美女向一位有才华的男子求婚,她说我们的孩子会有我的相貌和你的头脑,那该有多好,而有才男子的回答却让美女哭笑不得,他说如果孩子遗传了我的相貌和你的头脑,那该怎么办呢?

没错,有性生殖就是这样,不但效率不高而且还充满着未知与不确定性,明明生命可以选择直接的、简单的、成本极低的无性繁殖策略,在生命的最初阶段,一直使用的也是这样的策略,那么为什么还要演化出有性繁殖的策略呢?

在自然界中生物周围的环境一直在不断变化,而环境如何变化是无法预料的,无性繁殖会使得各代个体具有相同的基因与性状,无法预料的环境变化可能使得无性繁殖的个体无法生存下去,最终造成团灭,如果采用了有性繁殖策略,每代的基因与性状都与其上代可能有所不同,虽然其中不能适应环境变化的个体以及它们的基因还是会被淘汰,但是由于产生了新的基因组合带来了不同的性状表现,还是有可能会有一部分适应环境变化的个体存活下去并通过繁殖将它们的基因继续传递。

为什么人的性别只有两种而不是多种呢?

虽然采用无性繁殖策略时各代个体之间也会因为突变而造成性状的改变,无性繁殖就好像是买了一个单注的彩票,而有性繁殖就好比买了一个彩票的组合,组合彩的中奖概率当然比单注彩票的中奖概率要高得多,而有性繁殖产生的后代中能够产生适应环境变化的个体的概率也要大得多,由此可见,虽然有性繁殖为生命的繁衍带来了诸多麻烦,但是好处就是能够迅速适应环境的变化。

无性繁殖也并不是一无是处,无性繁殖的优势就是简单、方便、代价小,这也就是这种繁殖策略依然可以存在的原因,甚至有一些生物能够综合有性繁殖和无性繁殖的优势,采用两种方式并用的方法,例如某些酵母菌以及某些泥螺它们都是在环境适宜的时候采用无性繁殖的策略,而当环境恶劣的时候进行有性繁殖,最初的有性繁殖可能只是两个不分大小的细胞,通过交换遗传物质的方式彼此融合在一起进而产生下一代,这个时候还没有精子与卵子之分,也没有性别之分,只要是同一个物种的两个个体都可以进行交配。

为什么人的性别只有两种而不是多种呢?

是什么原因演化出区分性别的有性繁殖方式呢?

最初参与有性繁殖的生殖细胞没有大小之分,后来因为突变一些细胞就开始变大,它们的后代就在生命的起始阶段拥有比较多的营养成分,这种突变有利于后代,因此得到了自然选择的青睐,生殖细胞变得更大、更富含营养物质成了一种演化趋势,于是在今天人体最大的细胞就是女性的卵细胞大到几乎肉眼可见的地步,然而生殖细胞变得越来越大,并不是唯一的演化趋势,由于生殖细胞变得更大、更富含营养,那么产生这种生殖细胞的数量就很有限,与之结合的细胞它就产生了另一种发展趋势,那就是使得自身变得更加灵活,更加激动,这样就可能在与其他的生殖细胞竞争与大的生殖细胞结合的过程中取得优势,这类生殖细胞的策略就是尽可能的减少负重,轻装上阵,只保留最重要的遗传物质,这其中的一个典型就是人类的精子,它就像一个小蝌蚪一样跑赢了其他的小蝌蚪,最终得到了与卵细胞结合的机会,随着生殖细胞向变大和变小两个趋势发展并最终演化成了卵子和精子性别就此产生了。为什么人的性别只有两种而不是多种呢?

图解:生殖干细胞

为什么人的性别只有两种而不是多种呢?

如果这个世界上有多于两种性别,那么就意味着我们可能的潜在交配对象就会更多。

比如如果只有两种性别,那么意味着在群体中只有50%是潜在的交配对象,而像黏液霉菌有13种性别,潜在的交配对象就占群体数量的12/13,这也就是说性别的种类越多,那么潜在的交配对象的比例也就越大,单个个体得到后代的机率也就越大。

在两个生殖细胞进行结合的时候细胞核中的基因可以通过结合与重组遗传到下一代,但是细胞质中的线粒体和叶绿素却不能这样做,它们不能互相结合,只能通过消灭对方的形式发动一场细胞器官的内战,为了避免这样的内战比较好的策略就是一方放弃自己的细胞质只保留细胞核,另一方同时保留细胞质与细胞核。

举例说明:

精子在与卵子结合的过程中,精子只保留细胞核,而卵子同时保留细胞质与细胞核,由于细胞质中也有少量的遗传物质,因此我们人类的遗传物质中50%以上是来自于母亲,两种性别一方放弃细胞质,一方传递细胞质。

为什么人的性别只有两种而不是多种呢?

13种性别的黏液霉菌是怎样传递遗传物质呢?

这种黏液霉菌它为了防止线粒体之间的内战,13种性别并不是平等的而是有一种等级森严的制度,13种性别分别编号为1~13,编号为13的性别它的生殖细胞在与其他任何性别的生殖细胞进行组合的时候都具有保留细胞质遗传物质的权利,而编号12性别的生殖细胞,只有在与13号性别进行有性生殖的时候才会放弃细胞质面,对11号及11号以下的性别时都会保留细胞质,以此类推,只有1号的性别它是不会遗传细胞质中的物质的,由此可见,黏液霉菌的性别关系是非常复杂的,而且还会出现这样的情况,当第一级别的性别它们发生突变,拒绝放弃自己的细胞质的时候就会引起新的细胞内战,这样高一级别的性别就会与低级别的性别同归于尽,如此反复性别的种类就会不断的减少,到最后可能就只剩下两种性别了,因此,两性制度是以前多性制度垮台之后的结果。

还有一种说法就是线粒体的基因特殊性造成的,由于线粒体的DNA可以被快速复制,当其发生突变的时候如果性别种类较多且无互相的排斥性,线粒体的任何一点变异就会迅速的传播开,我们都知道突变大多数都是有害的,两种性别可以最大程度减少有害突变对整个种群的影响,因此两种性别,虽然使得生物在选择伴侣的问题上受到了较大的限制,但也确实有许多好处,比如两性制度是比较稳定的,不会带来垮台的结果,又比如两性制度可以减少线粒体中有害突变的迅速传播,减少基因变异带来灭顶之灾的可能性。

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