為什麼要有性h?無性繁殖不香嗎?生物學懸案之一

為什麼要有性h?無性繁殖不香嗎?生物學懸案之一

有性繁殖

可能是生物學上最困難的謎團之一。

從生物進化的角度看,有性繁殖對於生物體本身似乎並不是一件什麼好事:

它需要兩個生物個體共同努力,每個個體只能傳遞他們基因組的一部分給後代。與無性繁殖相比,性不僅效率低下,而且個體帶來了能量負擔。

對於雄性來說,他們要花費大量的時間和精力去尋找和討好配偶,或為求偶而戰,弄得傷痕累累乃至有生命危險;對於雌性來說,有性繁殖的結果使她們的基因只能有一半傳給下一代,而來自雄性的另一半未必就很優秀。

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無性繁殖,或自我克隆,就沒有這些缺點。克隆可以在任何地方和任何時間進行,後代可以獲得個體基因的全部補充。

然而在自然界中無性繁殖卻是例外,而不是常態。在植物界,只有不到1%的物種是無性繁殖。在動物界,每千種已知物種中只有一種是無性動物。

幾個世紀以來,生物學家一直在思考這個明顯的悖論。

1932年,遺傳學家赫爾曼·穆勒(HermannMuler)透過研究輻射誘發突變的工作獲得諾貝爾獎。他的觀點是

有性繁殖才能提高族群基因的變異性,形成更加適應環境的新物種,使子代具有適應生存環境和抵抗各種寄生物侵襲的能力,這也是傳統進化理論的觀點。

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但是,生物多樣性的理由並不能解釋單細胞生物為什麼進化出性別,因為有性生殖的益處往往真正體現在後代身上,性及其相關的性衝動細胞和生理過程是如何影響個體,是一個長期存在的謎題。

作為地球歷史幾億年的自然選擇的結果,有性生殖能保留下來,自然有其存在的合理性。科學家推測:性活動是生物體為了生存更長的時間而可能在其他生理活動(如變大或增強免疫系統)之間採取的權衡。

例如,許多果蠅生殖試驗都表明交配有益於增長壽命,交配的雌性比沒有交配的雌性壽命長。

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生物學研究員艾米沃辛頓觀察到,與處女果蠅相比,交配雌性表現出更強的存活率和更強的免疫反應。沃辛頓懷疑一種叫做前列腺素的激素,在這方面起著很大的作用。它們對卵子的發育很重要,也有助於調節免疫系統。在性活動過程中,雌性可以使用它們從雄性那裡獲得的前列腺素來增加它們的生殖成功和生存機率。

前列腺素並非果蠅之類的昆蟲獨有,它存在於各種動物體中。因此,接受射精可以增強個體的免疫系統,無論這個人“是昆蟲、哺乳動物還是蜥蜴”。

2018年,俄亥俄州立大學韋克斯納醫學中心精神病學和神經科學教授莉婭·皮特和她的同事發現,雄性大鼠在做愛後大腦的免疫力得到了增強,這可能意味著性活動有助於保護它們免受細菌和病毒感染,性活動也可能改善它們的大腦。另外,其他科學家也發現,小鼠在交配後的某些認知測試中表現更好,定期交配可以減緩與年齡相關的大腦功能下降。

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但是研究性活動是否同樣作用於人體是困難的,此類研究在技術上往往難以做到,而且其結論很容易被誤解,從而產生不良的文化或社會後果。人類的文化信仰規定哪些種類的性活動是“正常”或者“不正常”,這種文化信仰和對性的看法也影響著我們如何去研究和解釋其他生物體。

例如,一些包括人類在內的動物都表現出同性性行為,但是大量圍繞同性性行為的科學研究立足於毫無根據的假設。本質上,進行性行為是代價高昂的,因此同性性行為必須提供一些足夠強大的證據來證明,自然選擇為何產生並保留了這種行為,例如促進免疫力增強或個體更強大!

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甚至如果性行為的成本足夠低,但是獲得的益處足夠高,那麼個體為何還要尋找另一半呢?個體為了活得更長,完全可以透過其他方式完成。當然這種假設可能尚未被探索。

隨著科學家不斷的對性活動如何影響不同生物體進行的研究,科學家發現性可以產生無數的積極影響,人類正慢慢地走出性偏見。

在生物進化的歷史中,任何一種可能巧妙塑造一個物種的生理活動,哪怕是有一點點好處,都會透過自然選擇留下來,擁有多樣化的後代與經歷性過程對個體有直接好處並不相容。如果這種行為直接和間接地增加生殖,延長壽命,在進化方面,性是很有意義的。

參考文獻:

https://www。quantamagazine。org/why-sex-biologists-find-new-explanations-20200423/

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