性吸引力的起源也許比你想像得還要古老 - 科學探索 - cnBeta.COM

2020-11-27 cnBeta

北京時間11月19日消息，據國外媒體報導，我們很難觀察到單細胞生物的性交過程。愛荷華大學早期真核生物性行為專家約翰•羅格斯頓（John Logsdon）指出：「假設你是個正在觀察地球的火星人，想知道人類是否會發生性行為。但如果你無法透過窗戶、看見屋裡的情況，你就幾乎不可能看見正在啪啪啪的人類。」

許多單細胞生物都既能進行無性生殖（即克隆自身）、又能進行有性生殖（即自身DNA與另一個體結合、產生新的後代），而它們都更傾向於採用克隆方式。

居然有生物願意進行性交，想想真的很奇怪。性交行為不僅會導致生物易受攻擊，還需要雄性耗費大量能量進行求偶、才能完成將自身DNA與其它生物相結合的一系列複雜過程。

而克隆就簡單得多了。在很長一段時間裡，許多科學家一度認為，所有真核生物（包括動物、植物、真菌、黏菌、以及除細菌和古細菌之外的一切生物）的共同祖先都是採取這種繁殖策略的。但羅格斯頓表示：「我們對這方面並不是特別了解。」生物學家對不同真核生物展開研究、分析性的起源之後，被自己的發現所震驚。如今他們認為，即使是古真核生物也存在性行為。性行為的基本要素——吸引力與遺傳物質的交換——也許出現得遠比性別要早，也遠遠早於「男人+女人=寶寶」這個大家都熟悉的關係式。

「雄性和雌性的概念一直到很晚才演化出來。」英屬哥倫比亞大學動物學家莎拉•奧託（Sarah Otto）表示。如果性行為和性吸引出現的時間遠比性別要早，那麼性吸引力就一定不僅僅與性別分化和性別有關。

羅格斯頓在21世紀初剛開始思考古真核生物性行為的問題時，他是這麼想的：既然許多單細胞真核生物都可以在不交配的情況下繁殖後代，那麼不妨通過基因來判斷哪些生物會進行有性生殖。他猜測，有些生物會擁有決定性別的基因，有些則沒有。

但羅格斯頓的發現超出了他的預料之外：他考察的所有真核生物都擁有性別相關的基因，只不過並非全都會使用這些基因而已。這就意味著，「最後的真核生物共同祖先」（即從人類到黏菌等一切真核生物的先祖，簡稱LECA）一定是有性行為的。

「這些生物並未留下化石記錄，」杜克大學微生物學家約瑟夫•海特曼（Joseph Heitman）指出，「我們所知的信息都是通過對現存生物DNA進行溯源獲得的。」如果你硬要科學家回答微生物是如何發生性行為的，他們可能會給出如下答案：

大約20億年前，一隻孤獨的LECA生物正從一片擁擠的海洋中遊過。「想像一下你在一片茫茫大海中，身邊擠滿了各式各樣的生物，唯獨看不見一位潛在的交配對象。」此時，突然有另一隻LECA生物遊過，注意到了前面那隻LECA。接下來，它們就會開始「求偶」。

「就算對它們來說，性吸引力也是很重要的，它們會投入大量能量、讓自己變得更吸引人」，奧託解釋道，「它們用不著化妝，但會用到香水。」

LECA生物看不見也聽不著，但可以聞到氣味。它們用的「香水」便是費洛蒙，即許多生物都會使用的信息素。這些物質效力極強。研究酵母的專家鄧肯•格雷戈（Duncan Greig）指出，蛾子可以從數公裡之外感應到同類發出的費洛蒙。LECA生物也會用費洛蒙引誘彼此。

「這就像朝對方招手一樣，從某種意義上來說，是一種求偶行為。」格雷戈解釋道。

費洛蒙可以讓這些LECA生物意識到，它們屬於同一個物種。在一片充斥著細菌和古細菌的海洋中，LECA生物可不想與其它單細胞生物互送秋波。

但費洛蒙之間也是存在差異的。能夠釋放更多費洛蒙的生物會更具吸引力。畢竟，它們能將更多能量用於分泌費洛蒙，這說明它們更為強大。

「這就像騎士們為得到公主的芳心而互相競爭一樣。」格雷戈補充道。

而這招的確有用。LECA生物們會被對方迷倒，經歷減數分裂，然後生下只有自己一半DNA的克隆後代。這些新生的「半LECA生物」再遊向彼此，離得足夠近之後，其中一方就會射出一個「把手」，即現代真菌所謂的「shmoo」。而另一個LECA生物也會射出自己的把手。把手相互接觸之後，兩個LECA生物的膜也會相互融合，整體形狀看上去就像動畫片裡畫的骨頭一樣。

「這兩個生物並不是精子和卵子，只是兩個結合在一起的細胞而已。」奧託解釋道。

細胞膜合併之後，這兩個細胞就會變得像一個大細胞一樣。它們的細胞核也會合併到一起，DNA也會隨之混合。

「這就像把兩摞紙牌洗到一塊兒一樣。」羅格斯頓指出，「但這其實沒什麼用，因為兩摞紙牌完全相同。」人類目前也仍會這麼做，當精子與卵子結合時，二者的細胞膜和細胞核都會相互融合。

一旦兩個「半LECA生物」的DNA混合到了一起，它們就形成了一個完整的LECA，一個「孩子」就這樣誕生了。

20億年後的今天，所有真核生物都擁有了足夠多的基因、可以進行隨機「洗牌」。但有些生物會進行有性生殖，有些會進行無性生殖，還有些則會在兩種方式之間來回切換。許多生物都是雌雄同體，比如大多數植物。有些物種沒有性別之分，繁殖過程只涉及細胞的合併。有些真菌則擁有多達數萬種性別。

「一旦你了解到生物有著如此多種多樣的繁殖方式，就會意識到，我們所持的這種涉及雌雄雙方的性觀念只是冰山一角而已。」奧託表示。

生物後來演化出性別分化之後，不同性別之間的差別一開始並不大。相反，單細胞生物還需要演化出特定的標誌物、好讓彼此知道它們屬於不同的種類。例如，這些生物可能有A型，還有與之完全相同的B型，兩種類型可以與彼此交配。或者也可能有數十種、甚至成百上千種不同的類型。總的原則是，要避免與自己的「近親」交配。假如你屬於A類，就也許只能與B類或K類交配。

真正意義上的性別後來才從這些不同類型中演化而來。但性別依然不是決定性交和吸引力的唯一要素。即使在今天，對許多物種而言，「吸引力依然至關重要，但不僅僅是雄性吸引雌性、或者雌性吸引雄性這麼簡單。無論從哪個維度來看，都會存在差異。」

人類也不例外。奧託補充道：「我們總把性別想像成男女兩類，但性別其實更具流動性、也更加多維。把我們簡單粗暴地分成兩種類別並不符合進化的傾向。」（葉子）

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