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人类为什么要进行有性繁殖增强感染抵抗力
作者:  来源:2016-12-27 07:36:38环球网  撰写时间:2016-12-27
因为与无性繁殖相比,有性繁殖需要耗费更多时间和精力,这不符合自然规律。

从进化角度来看,有性繁殖几乎不可能取得成功的。因为与无性繁殖相比,有性繁殖需要耗费更多时间和精力,这不符合自然规律。可是无论是动物还是人类,似乎都对性充满了激情。但为何会如此,这始终是科学史上的最大谜团之一。现在,英国斯特灵大学的研究人员认为,他们找到了这个问题的答案。因为有性繁殖能够帮助增强对各种感染的抵抗力,以便于人类更好地适应环境变化的威胁。

即使在没有天敌的情况下,性爱及其随之而来的仪式也都是危险的。无论是动物还是人类,为了吸引异性,他们都需要精心设计自己的“性展示”。在人类中,这可能涉及到开着豪华汽车或穿着暴露的衣服。而在动物界,华丽的羽毛或鹿角的暴力碰撞或许更为常见。想象下雄鹿和雄狮之间为争夺交配权进行的大战,解决通常都不太好。 

在自然界,有许多动植物保持着无性繁殖传统,比如科莫多巨蜥、海星以及香蕉等,它们可通过克隆自己的基因繁衍后代。但是人类与它们不同,人类需要寻找伴侣,同时需要忍受求爱、求婚以及恋爱期间可能带来的潜在尴尬。然而迄今为止,有性繁殖依然是大多数生物将基因传给后代、确保种群延续的主要手段。 

按照达尔文自然选择理论,相对于无性繁殖来说,有性繁殖必须具备有重大优势。有性繁殖可促使基因变异,这可能让后代更能适应环境的变化。与之相反,无性繁殖的基因几乎没有变化。因此,如果环境恶化,依靠无性繁殖的母亲产生的后代,可能不具备适应生存所需的基因。 

英国帝国理工学院下属自然科学院的斯图亚特·奥尔德说:“如果有性繁殖受到自然选择的青睐,有性繁殖的母亲需要产下与无性繁殖母亲相同数量的后代,或者提供给后代更大的优势。”

既然有性繁殖需要耗费更多的时间和精力,同时还需要费尽心思地寻找配偶来繁衍后代,为何大多数物种还对其趋之若鹜?科学家们此前已经发现,通过性可让基因混合,从而让整个群体迅速进化和适应不断变化的环境,比如快速进化的寄生虫。长期以来,生物学家们坚持认为,增强疾病抵抗能力是遗传变异的主要优势,而有性繁殖又是促使基因变异的主因。

然而在有性繁殖战胜无性繁殖的过程中,肯定需要有“巨大好处”来改变下一代。但是这种理论很难被验证,因为大多数生物要么完全是有性繁殖,要么完全是无性繁殖,因此两者优劣很难对比。这就像“苹果与橘子”的问题,它们根本不属于同类物种,无法对其优劣进行对比。

为了解决这个问题,斯特林大学的研究人员利用创新方式测试有性繁殖的利弊。他们研究了可以通过有性繁殖和无性繁殖繁衍后代的水蚤。研究人员发现,通过有性繁殖诞生的水蚤比无性繁殖出生的水蚤对感染抵抗力高1倍。 研究人员对采集自苏格兰边境野外的6000多只水蚤进行研究。

在实验室中,野生水蚤通过有性繁殖和无性繁殖产生后代,然后将它们曝光在可控实验条件的细菌感染环境中。结果显示,通过有性繁殖出生的水蚤,对感染的抵抗力是无性繁殖同类的2倍以上。

奥尔德说:“进化生物学中最古老的一个问题就是:既然性爱耗费的时间和精力如此之多,为何它还会存在?雄性孔雀的尾巴、雄鹿的鹿角以及雄性天堂鸟的精致舞蹈,都被视为向异性求爱的性展示特征。可是如果这些动物中的雌性可通过无性繁殖自己繁衍后代,它们的后代应该占据主导地位,因为无性繁殖可更快地增加后代族群数量。而在有性繁殖中,雌性必须出去寻找配偶,它们自身也需要参加争斗或跳舞等,以吸引异性。”

那么,为何我们周围没有太多无性繁殖生物呢?奥尔德解释称:“通过对比来自相同母亲的有性繁殖和无性繁殖后代,我们发现通过有性繁殖诞生的后代生病的几率更低。尽管有性繁殖需要付出更大代价,但可避免疾病的益处可以解释为何自然界中有性繁殖依然占据主导。

无性繁殖生物通常与母体保持相同基因,这意味着可以感染母体的任何寄生虫或细菌,同样可感染它们的后代。我们对性的进化的最好解释就是它可以抵御疾病,可帮助后代提高感染抵抗力。”

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