生物性別是如何起源的?

2020-12-05 鳳歸巢

生物性別的起源

許多人感到奇怪:生物為什麼會有雌性、雄性的區別?性別的分化是如何產生的?對於這個問題。我覺得也是自然選擇的結果。因為在生物進化的初期,生物是不分性別的,無論是動物還是植物,都無雌性和雄性之分,就是現在,比較低等的植物比如藻類植物、苔蘚植物、蕨類植物,依然沒性別之分,產生的生殖細胞孢子,也是沒雌性生殖細胞和雄性生殖細胞的分化,動物也是這樣,有些低等的無脊椎動物,就沒雌性、雄性的區別,比如原生動物,多孔動物等,即使有雌雄分化的動物個別的還有雌雄同體的狀況。生殖方式動物裡也存在著無性生殖比如刺細胞的無性世代能進行的無性生殖 形式出芽生殖,即使有性生殖的動物,有時候也會出現一種特殊現象——雌性完全不需要依靠雄性參與,也可以自己生下正常的後代,這就是所謂的孤雌生殖。

動物界的昆蟲是孤雌生殖最多的動物門類,我們熟知的蚜蟲就擁有這個能力:在夏天植物繁茂的時候,雌性蚜蟲就通過孤雌生殖大量的產下後代,而這些後代也都是雌性。但是到了冬季,蚜蟲又會回歸到兩性生殖的方式。除了蚜蟲之外,蜜蜂、竹節蟲也是常見的擁有孤雌生殖能力的昆蟲。而更為高級的脊椎動物裡,孤雌生殖也時有發現,許多魚類、兩棲類、爬行類甚至鳥類和哺乳類動物都可進行孤雌生殖。比如兩棲類的蛙和蠑螈、爬行動物裡的蜥蜴和蛇都可進行孤雌生殖。一些魚類中的泥鰍、部分鯊魚;都可以在人工養殖環境下孤雌生殖、一些鳥類比如鴿子,雞和火雞也在人工飼養環境下進行孤雌生殖。就是哺乳動物雖然在野生條件下午孤雌生殖的記錄,但在實驗室中,上世紀三十年代就實現了兔子的孤雌生殖,到了現代,也實現了小白鼠的孤雌生殖。

那生物既然在開始多無性別之分,為何後來出現了性別分化?這是因為在生物長期的進化過程中,性別的出現是自然選擇的結果。在無性別的生物進化過程中,由於生物大量過度繁殖,子代的數目突增,在這些眾多的子代中,有些子代的遺傳物質就會發生變異,這些產生變異的子代有的子代的某一染色體上突變出現了決定雄性性別的基因,這個子代就會表現出相對其他子代較為勇猛,生命力較強的雄性性狀,有的子代的某一染色體上突變出現了決定雌性性別的基因,它就會表現出某些雌性性狀,(當然這時它們只是表現出一小部分雌雄性性狀。)如果這兩個具有新變異的個體結合,它們產生的子代由於具有父母雙方的遺傳物質,所以比無性生殖產出的子代更能適應惡劣的環境,所以它們生存下來並能夠繁殖後代的機率更高。它們的後代又產生了新的決定雌雄性性狀的變異基因,它們的後代的雌雄性性狀更為明顯,對環境的適應性更強,所以生存繁衍下來的機率更加增大;而那些沒有出現決定性別的基因的子代,由於它們一直進行的是無性生殖,它們及它們的後代體內細胞遺傳物質基因較少,適應外界環境能力較差,一旦環境惡化,它們就會不能適應而滅絕(當然最出現了決定性別的基因的個體由於它們的子代中可能產生了不利適應環境的變異或者沒有具有新的決定性別的基因產生,它們這樣的子代在惡劣的環境下也會滅絕)。這樣經過幾千萬年長期進化,這類生物分化出的雌雄性性狀越來越明顯,它們適應環境能力越來越強,所以雌性和雄性就出現了。

圖片來自網絡

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