生物為何有性

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　　雄性孔雀張開美麗的羽毛招引異性；雄獅拼命地追逐著雌獅；人類為了吸引異性，更是用上了千招百計：舞廳裏，青年男女熱火朝天地扭動著身姿，女性穿著清涼，展示妙曼身姿，男性盡力地在異性面前展示自己的財力……

　　我們花了這麼大精力來讓自己更吸引異性，從生物學上講，是因為動物希望繁衍後代。如同其他適應能力一樣，性是生物在殘酷的物種叢林中幸存下來的一個方式。在過去的一百多年中，生物學家都認為，雄和雌的交配，生下兼有兩者特點的下一代，是為了讓基因多元化，更能適應環境。但這個假設卻存在很多疑問。一個最新的生物學假設認為，性的目的是為了減少基因多樣化，保證一個物種的“純正”。

　　性的存在就是“悖論”

　　進化論解釋了物種演化的很多特點。人學會直立行走，學會使用工具，是因為這樣更有利于獲得食物，對抗天敵，戰勝環境。恐龍變成飛鳥，是因為可以離開環境惡劣的地面，在沒有天敵的天空繼續演化。大千世界的生物，都因進化需要衍生出多元形態。

　　20億年前，地球上全部都是無性生物，每個個體都可以在無需競爭，無需交配的情況下繁衍後代，但為何後來還是出現了有性生物呢？這個問題一直困擾著科學家，在進化生物學上，性的存在到底是什麼原因，也被稱為“皇後問題”。

　　在過去的130年中，一個常見的解釋是基因多元化假設。1886年，生物學家魏斯曼發現有性生殖生物的細胞核會發生減數分裂，增加了個體基因的多樣性。後來，這種假設逐步成為主流。加拿大維恩州立大學分子醫學和基因學中心華裔副教授衡紅強說，“人們普遍認為，父親和母親不同的基因，產生了後代混合的基因，有利于基因多樣化，更有利于適應環境的變化。”

　　盡管如此，這個假設依然沒法回答很多問題。比如，性的“成本”其實很高：如果下一代是雄性，則會出現資源浪費。假設一個母親生出一男一女兩個孩子，這兩個後代中，只有一個可以繼續生育，相比而言，無性繁殖生物則簡單多了，每個個體都可以“克隆”下一代。如果說，自然選擇的主要目的是為了保證物種能夠成功地將自己的基因傳下來，那無性繁殖的方式會更有利。性，似乎毫無必要，這個“成本”的矛盾，又被稱為“性的悖論”。

　　繁殖就像“買彩票”

　　為了解答“性的悖論”，生物學家做出了很多解釋。另一個常被討論的看法是，性是為了讓生物抵禦寄生蟲才存在的。美國印第安納大學生物學家在最新的研究中認為，性可以讓後代繁衍出抵抗力更強的下一代，無性生物則更容易遭到寄生蟲的襲擊。因此，雖然無性生物繁衍率更高，但有性生物依然遍行于地球。

　　寄生蟲理論被稱為“紅色皇後”理論，支持“紅色皇後”假說的科學家認為，寄生蟲侵染了生物，生物必須進化，才能夠跟寄生蟲做鬥爭，這個過程如同軍備競賽一樣，一環扣一環，你爭我跑，性則成了生物的好幫手，像“紅色皇後”一樣，通過異體受精，讓物種的進化始終領先于共生的寄生蟲。

　　不過，這個假設依然是基于性是為了基因多樣化的基礎上。不支持這個假說的人認為，地球環境變化劇烈，僅就寄主和寄生蟲的競爭關係，似乎還不足以能夠解釋性的進化。

　　對此，另一個解釋是“彩票”理論，科學家喬治‧威廉姆斯認為，無性和有性生物的繁衍，如同“買彩票”一樣，目的都是為了“中彩”，因為無性繁殖無法增加生物多樣性，就好像買了很多彩票，但彩票的號都是一樣的，“中獎”的概率還是很低。有性生物則好似買的彩票並不多，但每張彩票的號都不同，因此 “中獎”概率反而更大。不過，這個理論目前被接受的程度並不高，因為事實上，在很多惡劣的地球環境中，存在的都是無性生物，它們似乎比有性生物更容易適應環境。

　　維持物種身份還靠“性”

　　衡紅強和他的同事提出了一個全新的看法，他們認為，性不是為了增加基因多樣性，而是為了減少基因多樣。“現在對于性增加多樣性的看法大多基于基因個體的基礎之上，很少從基因譜這個係統的角度來看。”衡紅強說，“基因就像房子的磚和瓦一樣，只是很小的部分，而基因譜則是房子本身。”

　　事實上，早在達爾文《物種起源》中，就認為性應該會減少生物的多樣性。達爾文認為，如果性沒有減少多元性，那物種的數量就應該和個體一樣多。在衡紅強最近發表在《進化》期刊上的研究論文中，其指出，生物的性，並不關心基因的多樣化，而關心的是如何將整個係統，即基因譜延續下去。從這個角度上來說，生物之所以有性，是為了盡可能保證基因譜，即這個生物所有基因的集合能夠完整、盡量不發生變化，其目的就是為了盡可能維持物種的“身份”。因此，有性生物比無性生物更高級的地方在于，它們可以限制一種“大進化”。

　　“個別的基因變化沒關係，但要保證自己物種整體不變。”換句話說，性允許個別的基因出現多元，讓生物能夠更好地適應環境，但從宏觀上，它就像“守門人”一樣，防止著物種A變成物種B，維係著物種的純潔性。

　　性又像一個“過濾係統”，可以把不好的基因“洗掉”，保持著物種基因整體的健康。這個假說可以解釋目前一些無法用基因多樣理論闡釋的現象，比如，人類很多流產的胎兒，本身都出現了染色體異常，這也可看成是性的一種“洗滌”機制，能夠將不好的染色體排除出去。同樣，為何不同物種之間無法繁殖，這可能也是因為繁殖本身就是為了維護物種純潔才存在。

　　有了這種假設，“皇後問題”也不再成為問題。這個假設解釋，雖然性降低了基因多樣性，減緩了進化速度，效率比無性繁殖要低一半，但依然還是有這麼多的物種被自然選擇成了熱愛性的生物。