【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】 ———————————————— （选自《进化新篇章》，方舟子著，湖南教育出版社2001年4月出版，25万字，284页， 94幅插图，国际书号：753553354x） 为什么会有性？ ·方舟子· 性对于生物体本身并不是一件什么好事。对于雄性来说，他们要花费大量的时间和精力 去寻找和讨好配偶，或为求偶而战，弄得伤痕累累乃至有生命危险。对于雌性来说，有性生 殖的结果使她们的基因只能有一半传给子女，而来自雄性的另一半未必就很优秀，说不定受 骗上当被一个孬种所勾引。如果她们采用孤雌生殖，她们的基因就能百分之百地传下去。至 今还有几千种动植物采用无性或孤雌生殖，就避免了那“百分之五十”的代价。但是在现今存 在的几百万种动植物中，为什么绝大多数都采用有性生殖（或者是有性和无性生殖相结合） ，它们的雌性为什么愿意付出这“百分之五十”的代价？性在进化上究竟有什么好处？ 这可以说是进化生物学上最大的谜团之一。自从费歇提出这个问题以来，已有各种各 样的答案。目前流行的观点认为，有性繁殖带来了基因重组，基因重组带来了无穷无尽的变 异，而丰富的变异更有能力接受生存的挑战。这就象参加抽奖，单性生殖只是买了一张彩票 ，然后把它复印了许多次，复印得再多也不能增加中奖机率，而有性生殖却是买了许多不同 号码的彩票，显然最有可能中奖。 通过在每一代改变基因，有性物种能更好地躲避敌人（寄生虫和捕食者）的追捕。为了 能够生存，必须不断地更新（相应地，寄生虫和捕食者也必须不断地进化）。如果象单性生 殖那样，母子一成不变，原地踏步，就会被敌人追上，最终导致灭亡。所以，即使只有百分 之五十的基因得到传递，也要比什么都没能传下去的好。这种解释，被称为“红后”假说， 它得名于《镜子背后》中象棋红后对爱丽丝说的话：“为了停留在原地，要拼命地跑。” （图8－4） “红后”做为一种有吸引力的假说流行了许多年，近年来通过对一种同时具有有性和无 性生殖的鱼类的研究，才证实了这个假说：有性生殖的后代要比无性生殖的后代更不容易感 染寄生虫，而且变异越大，越不容易感染。 对于“红后”假说能否完全解释性的由来，大部分进化生物学家仍然表示怀疑。我们且 把这个问题放到一边，来看另一个看上去简单而实际上也很难回答的问题，这个问题也是费 歇在他划时代的著作《自然选择的遗传理论》中提出来的：为什么有性生殖的物种一般都有 两性？为什么不象原生生物那样只有一性，也能通过有性生殖交换基因？为什么不象粘液霉 菌那样有十三种性别？两性，意味着只能在百分之五十的群体中寻找配偶，如果只有一性， 就能找除自己以外的任何个体，如果有十三性，假定跟任何异性都可以交配的话，找到配偶 的机会就会大大增加。 对这个问题的回答也是近年来的事，它涉及到所谓基因组内冲突。在细胞中，不仅细胞 核有基因，细胞质中的线粒体（植物还包括叶绿体）也有自己独立的基因。两个细胞如果融 合在一起，会出现一个问题：两个细胞核的基因可以结合在一起遗传给后代，线粒体的基因 却没办法这么办，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，谁又都 不让着谁的话，就只有用战争解决了。事实上，线粒体确实能够用酶把对方的线粒体消灭掉 。因此，如果交配时两个细胞完全融合的话，线粒体之间的战争将使得交配成为一场对双方 都没有好处的灾难。为了避免这样的灾难，一方抛弃了自己的线粒体，而只保留细胞核的基 因，这就成为了精子；而另一方同时保留细胞核和线粒体的基因，成为了卵子。两种性别由 此诞生。 对于原生生物来说，它们在行有性生殖时，细胞并不相互融合，只是交换细胞核。而且 为避免近亲繁殖，它们的细胞核有多种不同的类型，并非任意两个个体都能交配。 那种有十三种性别的粘液霉菌又如何呢？深入的研究发现，这十三种性别并不是平等的 。同样为了防止线粒体之间的战争，存在着一个等级森严的制度：比如说，第十三号的性可 以跟任何别性交配，在交配时只有它能够遗传下线粒体基因，其它的性必须抛弃自己的线粒 体；对于第十二号的性来说，只有在跟十一号或者低于十一号的别性交配时，才有保留线粒 体基因的特权；依次类推。 可见如果只有一性，或者有两个以上的性，反而让有性生殖变得复杂起来，不如只有两 性那么简单明了。也许正是为了不让生活太复杂，大家才都采用两性制度。 在粘液霉菌中，低一号的性有时会发生突变，拒绝抛弃自己的线粒体，其结果是跟与之 交配的高一号的性同归于尽。如果这样的造反持续下去，等级森严的制度最终会垮台，性别 的种类会越来越少，直到只剩下两种性。 也许，今天的两性制度，正是以前多性制度垮台之后的结果。如果连精子也要造反，那 就只有死路一条，什么也遗传不下去了。 虽然在这场线粒体战争中，精子为了顾全大局而举手投降，但是精子和卵子之间仍然还 在为了传递自己的基因而明争暗斗。遗传学家发现，在小鼠中（人类也应该一样），来自父 方的基因会刺激生长激素的表达，促使胎儿长得更大。胎儿出生时越重，就越健康越容易存 活，但是母亲怀孕和生产时付出的代价也越高，可能会影响以后的生育。对于父方基因来说 ，它只管带着它的胎儿的命运，而不管母亲以后能否生育；而母亲本身却不能只做这么一锤 子买卖，她想在生下这一胎后还能继续生育，有更多的子女传递自己的基因，因此，毫不 奇怪，来自母方的基因会试图消除胎儿的生长激素，抵制胎儿的生长。胎儿的最后大小，就 是父方和母方基因互相争夺达到平衡的结果。 性，是一场传递自己的基因的战争。 ———————————————— 【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】