為什麼絕大多數動物雌雄比例都接近於1:1?

2020-07-11 365熱點資訊

是的,雖然動物世界的繁衍方式多種多樣,但是綜合來說,後代中雌性與雄性的比例大體上接近1:1,就算是80%處男率的象海豹,也沒有說因為雄性「浪費」得多就少生的道理,這是為什麼呢?


為什麼絕大多數動物雌雄比例都接近於1:1?


兩個性別是如何誕生的

要理解這個問題,就要從性別是如何誕生的說起。這裡有一個有一定研究結果支持、相對靠譜的猜想:在只有單細胞生命的時代,早期的原生生物進化出了一種在困難時期相互結合(吞噬)成大細胞休眠,當環境轉好時再激活彼此分離的技術。此操作不僅可以富集更多的營養存活更久的時間,還有帶來了兩個好處:

兩個細胞的基因在結合時發生了交流,加快了進化的速度。

兩倍的基因可以產生「顯性」與「隱性」的區別,大大提高了生物的性狀種類,提高了競爭力。


為什麼絕大多數動物雌雄比例都接近於1:1?


那麼自然而然地,出現了一些激活後也沒有分離的大細胞,這些細胞的競爭力更強,於是「結合態」開始漸漸代替「原生態」成為生命周期的主要形式(二倍體生物也在這個時候登場)。而為了保留交換基因的好處,大細胞們依然會在適當的時機分離出含有一倍體基因的小細胞用以結合,這些大細胞被稱為合子,小細胞被稱為配子。


為什麼絕大多數動物雌雄比例都接近於1:1?


在產生配子這件事上,出現了兩條不同的分化路線:一條攜帶更多的細胞質,這樣結合後的新細胞就可以獲得一份「新手大禮包」。而另一條則向著強化運動能力的方向進化,這就要求它們的體型小、速度快、數量多以準確地找到大配子。是的,這就是最初的卵子與精子,也是兩種性別誕生的根源。


為什麼絕大多數動物雌雄比例都接近於1:1?


一種生物向著兩個形態炯異的方向進化,通常會形成兩個新物種,但是二者又必須始終保持緊密合作,於是就產生了兩性這種特殊的關係。

基因在物種內的競爭讓性別平衡

那麼為什麼兩性的比例會趨向於1:1呢?正如上面的結論,性別是合作與競爭共存,那麼自然地,雙方擁有同比例的權重,天平向任何一方傾斜都會有自然地糾偏力量,我們可以用極限法來推理。


為什麼絕大多數動物雌雄比例都接近於1:1?


假設有一種蜥蜴,它們目前的基因很特別,導致後代雄性與雌性的比例為1:9,目前這裡有2隻雄性和18隻雌性,還有一隻未受孕的雌性「天選蜥蜴」,現在你這裡有一個神奇按鈕,按下「天選」就會獲得一個「百分百生雄性」的基因,你改不改?


為什麼絕大多數動物雌雄比例都接近於1:1?


你若不改,「天選」依然有10%的機率生出雄性,與以上20隻個體在一起繁衍的後代中,50%的基因來自父本,按公平競爭算,「天選」的基因有50%/3=16.6%的機率傳給下一代;而如果生是雌性,則要與19隻母本平均分坦基因,傳遞機率為50%/19=2.6%,二者綜合一下10%×16.6%+90%×2.6%=4%


為什麼絕大多數動物雌雄比例都接近於1:1?


要是改了呢?「天選」的基因流傳率就可高達16.6%,二者差了四倍還多!很顯然,「百分百生雄性」基因在這種環境下是一個大優勢基因,會很快地傳播開來。

通過以上可得,如果環境中雄性多,則生雌性的基因會佔據傳播優勢,反之亦然。


為什麼絕大多數動物雌雄比例都接近於1:1?


一點點優勢,在自然選擇的疊加下也會變得極大

當然,世界上並不存在百分百生雄性基因,所以我們想知道的是,如果某優勢基因只佔有一個非常微弱的優勢,能產生什麼結果?

我們假設一個優勢基因在遺傳給後代時比其它基因多千分之一,若通常為1,此基因為1.001,在繁衍了100代後會發生什麼呢 ?1^100還是1,但1.001^100=2.7,若是1000代呢?1.001^1000=20.95。


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不要以為這個數字很誇張,我們的祖先智人大約出現於35萬年前,按15年一代算也有2.3萬代了,那麼這個千分之一的優勢就會擴大為1.001^23333=13,437,851,113——134億倍的優勢.

所以,雌雄兩個性別間的優勢競爭一直在以微調的方式維持著微妙的平衡,人類的男女出生比例為105:100,這是因為男孩在成長中的折損率要比女孩稍微大一點,所以基因精妙地將其平衡掉了。


為什麼絕大多數動物雌雄比例都接近於1:1?


這就是關於性別比例的秘密了,我是酋知魚,一條可愛的科學作者,歡迎關注!

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