生物是怎樣進化出雌雄兩性的?謝謝

時間 2021-08-31 07:16:18

1樓:

今天的兩性制度應是以前多性制度垮臺之後 的結果 有的生物有13種性別,有的可以同性 繁殖———大自然孕育了生物,生物在進化過程中 慢慢地出現了性別。從理論上講,一種生物 可以有多種性別。事實上,有種黏液黴菌就 有13種「性別」。

但這些多性別的物種很稀 有,大多數物種都只有雌性和雄性兩種性 別。 在澳大利亞的昆士蘭州有一種蜥蜴,其 種群中不曾發現過一個雄性,雌性不需要精 子來受精,它們的卵在預定的時間**,然 後便長成一隻小蜥蜴,而所有以這種方式產 生的蜥蜴都是雌性。性在進化上究竟有什麼 好處?

為什麼大多數生物都選擇了兩性的繁 殖方式? 為什麼性別一般只有

雌性和雄性兩種?早在2023年,對現代達 爾文主義的創立有重大貢獻的生物學家羅納 德·費舍爾在他的著作《自然選擇的遺傳學 理論》中,就明確提出了這個問題。但這個 問題在此後40多年的時間內都沒有得到很 好的解答。

在澳大利亞墨爾本舉行的第19屆國際 遺傳學大會上,溫哥華英國哥倫比亞大學的 進化生物學家莎莉·奧托教授發言說:「鳥類 交配,蜜蜂交配,人類也交配,但是卻無人 知曉性別究竟是如何進化的。假如可以創造 出能夠自行繁殖的女性,為什麼還要創造男 性呢?

無庸諱言,21世紀的今天,進化生 物學家仍然沒有走出性別進化的迷宮。」 性在進化上究竟有什麼好處?雌性為什 麼願意付出這「50%」的代價?

許多生物,不需要雄性和雌性,照樣可 以代代相傳。比如,細菌就是通過最簡單的 方式自我複製———一個變成兩個,兩個變 成4個,依此類推。通過無性繁殖而產生的 個體,都是完全相同的「複製品」。

在只有兩種性別且雌雄異體的生物中, 一個個體要繁殖後代,就必須要與同種的異 性個體進行交配。性對於生物體本身並不是 一件什麼好事。對於雄性來說,他們要花費 大量的時間和精力去尋找和討好配偶,或為 求偶而戰,弄得傷痕累累乃至有生命危險。

對於雌性來說,有性生殖的結果使她們的基 因只能有一半傳給子女,而來自雄性的另一 半未必就很優秀,說不定受騙上當被一個孬 種所勾引。如果她們採用單親無性生殖,她 們的基因就能百分之百地傳下去。至今還有 幾千種生物採用無性生殖,就避免了 那「50%」的代價。

但是在現今存在的幾百萬 種動植物中,為什麼絕大多數都採用有性生 殖或者是有性和無性生殖相結合?它們的雌 性為什麼願意付出這「50%」的代價?性在進 化上究竟有什麼好處?

目前流行的觀點認為,有性繁殖帶來了 基因重組,基因重組帶來了無窮無盡的變 異,而豐富的變異更有能力接受生存的挑 戰。這有點像參加**,單性生殖只是買了 一張彩票,然後把它影印了許多次,影印得 再多也不能增加中獎概率,而有性生殖卻是 買了許多不同號碼的彩票,顯然最有可能中 獎。 兩性的選擇是基因組在「爭鬥」過程中進 化妥協的結果?

在兩種性別的個體數目大致相等的情況 下,某一個個體只能有一半的機會遇到異性 的個體,從而在尋找異性個體的過程中往往 要浪費不少時間和精力。如果一種生物有很 多種性別,假設有100種,而且這種生物的 個體只要找到與己不同性別的個體就可以進 行交配生殖;在這種情況下,對於某一個個 體來說,每100個其他個體中就有約99個是 異性個體,從而它可有99%的機會遇到異性 的個體。這樣,每一個個體都可以只用較少 的時間和精力就能達到有性生殖的目的。

既然只有兩種性別降低了物種延續的概 率,那生物為什麼大多隻有兩種性別呢?近 年有人提出了一種比較合理的解釋,認為這 是基因組「爭鬥」的進化妥協結果。 基於在一般的有性生殖中,都有通過不 同性別的生殖細胞融合,重新組合起成為一 個整體,**於不同細胞的線粒體基因組或 葉綠體基因組為了各自的利益、為了更多地 複製,就有可能會產生一些可以「消滅」來自 另一個細胞的線粒體或葉綠體的變異。

這種 細胞器官的「互相殘殺」將會導致整個細胞的 災難。為了使有性生殖能順利進行,生物進 化必須產生出一種能避免發生細胞內「戰 爭」的方式。最簡單的解決辦法就是形成只 有兩種性別的有性生殖體系,其中一種性別 放棄把細胞質的遺傳物質傳給下一代的機 會,而另一種性別則享有把細胞質的遺傳物 質傳給下一代的權利。

今天的兩性制度,也許正是以前多性制 度垮臺之後的結果。 那種有13種性別的黏液黴菌又如何 呢?深入的研究發現,這13種性別並不是 平等的。

同樣為了防止線粒體之間的戰爭, 存在著一個等級森嚴的制度:比如說,第 13號的性可以跟任何別**配,在交配時 只有它能夠遺傳下線粒體基因,其它的性必 須拋棄自己的線粒體;對於第12號的性來 說,只有在跟11號或者低於11號的別** 配時,才有保留線粒體基因的特權;依次類 推。 可見如果只有一性,或者有兩個以上的 性,反而讓有性生殖變得複雜起來,不如只 有兩性那麼簡單明瞭。

在黏液黴菌中,低一 號的性有時會發生突變,拒絕拋棄自己的線 粒體,其結果是跟與之交配的高一號的性同 歸於盡。如果這樣的造反持續下去,等級森 嚴的制度最終會垮臺,性別的種類會越來越 少,直到只剩下兩種性。也許,今天的兩性 制度,正是以前多性制度垮臺之後的結果。

相關連結 雌雄分離的進化歷程 早期生物都是單個個體產生新個體,細 胞核進行一次無絲**就行。當多細胞生物 的生殖功能紛紛鞏固的時候,由於偶然和必 然的因素,突變或者變異,使得某些多細胞 生物產生了兩套「生殖」組織或器官,就是類 似「雌雄同體」的,但還不是真正意義上的雌 雄同體。 再後來,在同體受精的生物基礎上,發 展成了雌雄同體,但是異體受精。

這又是一 個進步。但這個還不是徹底的雌雄分離。 實現徹底的雌雄分離是非常困難的,在 進化的歷程中還在完善,至今沒有停止。

雌 雄分離首先得分開,哪些是雌性,哪些是雄 性。分開之後,還得保證它們像同一個個體 一樣能非常親密地結合,併產生子代。雌雄 個體可以通過基因來分配,在多染色體個體 中,總有染色體是控制著性別的。

那麼,當 染色體分配不同時,就可以產生兩種性別 了。 雌雄分離以後也有一些還保持著原始繁 殖的跡象,比如有些魚的性別是不定的,隨 著環境的變化而變化性別。紅海中生活的紅 鯛魚以20條左右為一群,其中,只有一條 雄魚,其餘的全都是雌魚。

一旦這條雄魚死 去,在剩餘的雌魚中,身體最強壯的一尾便 發生體態變化,鰭逐漸變小,體色變豔,內 部器官也隨之發生變化,成為徹頭徹尾的雄 魚。

2樓:與你_隔三秋

原先一個完整的細胞a(性細胞),在**的完成後,偶然間地發現a1多了一點,而a2少了一點。

生物是怎樣進化出雌雄兩性的

3樓:匿名使用者

對於這個問題,生物學家至今還沒有完全搞清楚。

可能的過程是這樣的。

首先,是二倍體生物的產生。二倍體,就是在一個生物細胞中,有兩套基本相同的遺傳基因,或者說,體細胞中有兩套基本相同的染色體組。目前絕大多數物種都是二倍體生物,包括人類。

關於二倍體生物的起源,可能是某一個單細胞生物在細胞核覆制,並準備**為兩個細胞時,只複製了細胞核,卻因某種原因,「忘記」讓細胞一分為二,變成了含有兩個細胞核的細胞。此後,這個細胞再次複製細胞核,然後按照細胞**的程式,把四個細胞核兩兩分配在兩個子細胞中,就成為了二倍體生物。

由於二倍體細胞在生長、繁殖,及生長能力和遺傳穩定性等方面都比單核細胞具有優勢,使二倍體細胞逐漸成為生長優勢細胞和優勢生物,成為生物界的主導。在生物進化為多細胞生物時,也就都是二倍體了。

最原始的二倍體生物的代表有賈第蟲,一個細胞中有兩個完全相同的單倍體細胞核。

但在二倍體生物中,其生殖細胞卻因為某種尚不清楚的原因,仍然保留了單倍體,即細胞中只保留了一套染色體組。但由於生物生長髮育機制的改變,要發育為一個完整的生物個體,體細胞中的染色體組必須是二倍的。於是,單個的生殖細胞(配子),就必須與另外一個生殖細胞(配子)結合,成為一個合子,才能正常發育為一個新的生物個體。

這就要求物種產生的單倍體生殖細胞必須與另一個單倍體生殖細胞結合。

最初的這種單倍體生殖細胞的大小的結構可能是完全相同的,只是兩個細胞之間的融合,使一個細胞具備兩套染色體組。但一個細胞中有兩個細胞核畢竟是不「方便」的,複製與控制都不方便,於是,接下來,兩個單獨的細胞核也發生了融合,使一個細胞中只有一個細胞核,兩套染色體組都在同一個細胞核中。

再接下來,生物「發現」這種繁殖方式還可以改變。產生兩個相同的單倍體配子會消耗過多的資源和能源,完全沒有必要,還可以更「節約」。於是,一個生物個體在產生配子時,就同時產生出兩種配子。

一種配子除包含了一套完整的染色體組外,還包含了個體發育所需的營養物質,因而體積較大,移動能力差,或乾脆不能移動。另一種配子只包含一套完整的染色體組,沒有生物生長髮育所需的營養物質,但具備移動能力,可以在某些化學訊號的幫助下,主動尋找另一種配子,並與之結合,形成具有生長髮育能力的合子。

這就是兩性的起源了。

當然,目前某些以孢子繁殖的物種,單個孢子也可以正常發育,可以看做是性別產生的中間形態。如某些海藻,就具有無性生殖與有性生殖兩種生殖方式。如我們常吃的紫菜、海帶,其生活史具有孢子體及配子體不同生長形態,其孢子體行無性生殖產生單倍體孢子,單倍體孢子也可以發育為單倍體植株,然後再產生孢子,這時的孢子必須兩兩結合,成為配子體孢子,發育為配子體植株。

配子體植株則產生雌、雄配子,行有性生殖,這種不同生活形態交替進行的生活史稱為「世代交替」。但從兩種植株看,單倍體植株的生長情況(成熟體的大小)明顯不如配子體。

為什麼生物都分雌雄兩性?

4樓:比丘迪

不一定都有雌雄兩性啊,比如原核生物:細菌等,單細胞動物:草履蟲等,有性別嗎?

有性別的都是從無性別的進化而來的,這樣就具有更強的生活能力和變異性了,對於生物的生存和進化具有重要意義。

建議你看下範縝的《滅神論》

請談談從生物進化的角度出現兩性的必然性

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