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"性"是怎么开始的?从鸟类求偶和蜜蜂传粉给你讲讲演化故事(2)

http://www.it09.cn 时间:2016-07-09 08:45来源:IT09数码网

  然而,它们其实是根据周围的环境条件来选择繁殖方式——大部分只在环境压力较大时进行有性繁殖,而在其余时间进行无性繁殖。早期地球的环境比现在恶劣得多,环境条件经常快速变化。在这种情况下,较高的突变率可能会促使无性繁殖的生物变为有性繁殖。

  保存在岩石内的化石记录可以告诉我们更多有关有性繁殖起源的信息,但化石很零散,又很难发现,因此很难呈现确切的演化过程。密歇根州立大学的克里斯·阿达米(Chris Adami)从理论的角度分析了这一过程。

  阿达米解释称,你可以用信息的方式来看待演化。所谓信息,就是你需要知道的能够确保生存的东西。演化就是“信息保存和信息获取——你知道得越多你就活得越 好”。所以,这是一个“学习”的过程。一个生物会不断“学习”到新的信息,特别是在一个变化的环境中,它再将这些信息(通过DNA)传递给下一代,帮助它们存活下来。

我们为什么需要雄性动物?

我们为什么需要雄性动物?

人类与猿类有共同的祖先

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  性提供了一种使物种更加容易“记住”有用信息的方式——都保存在基因编码中,从而使这一过程更加高效。这是因为,有性繁殖涉及到选择一位性伴侣,后者本身通过做出正确选择而达到了性成熟状态。性意味着要选择一个好配偶,从而为你的后代选择一个更好的未来。

  “信息的获取和维持对于演化的奏效是必不可少的——记住旧的并想象未来。”这种要素的选择可以解释另一个谜题:为什么我们需要雄性?如果你的一半后代——女儿们——能够再产生后代,为什么演化还需要产生儿子呢?为什么不让所有后代都具有繁殖后代的能力?

  达尔文对雄性谜题的解答是,自然选择不是唯一在有性繁殖中起作用的演化压力。还有一些事情在不断进行着,达尔文称之为“性选择”。本质上,这是指一个性别对另一性别某些特性形状的偏爱。

  发表于2015年的一项研究发现,雄性对交配权的竞争,以及雌性在这些竞争雄性之间的选择都是非常重要的。性选择通过两种性别的存在来维持种群健康并防止灭绝。性选择能帮 助保持种群中的良性基因变异。如果想要在竞争中胜出,或者要吸引异性以进行繁殖,生物个体必须在大部分事情上表现良好。因此,性选择提供了一种重要、高效 的过滤手段,能够维持并改善种群的健康。

  这些发现解释了为什么性会持续成为繁殖后代的主要机制。性最终决定了谁有机会将自己的基因传递给后代。性是一种广泛存在,并且非常强大的演化驱动力,但性的演化到底是怎么发生的,哪些生物是最开始进行有性繁殖的呢?

  大部分理智的人都接受演化论,即人类与其他类人猿从一个共同祖先演化而来,而这个共同祖先又是从更加原始的生物演化而来。这些思想可以追溯到达尔文于1871年出版的《人类的由来及性选择》。

  据我们所知,性的演化其实可以追溯到比我们的猿类祖先更早的生物:一种被称为“小肢鱼”(Microbrachius dicki)的原始鱼类,其化石证据发现于苏格兰,距今已经有3.85亿年历史。“Microbrachius”的意思是“小肢”,但直到近期科学家才明白这些小肢的真正作用。在小肢上长有小吸盘,而对化石的细致分析发现,雌性小肢鱼具有的小吸盘能将雄性的吸盘固定住。这一发现表明,这些小肢与有性繁殖有关。

  科学家还发现,这些鱼是已知最早通过体内受精进行繁殖的脊椎动物,与我们人类一样。它们还是第一个呈现“两性异形”的物种,即雄性和雌性具有不同的外形。今 天大部分鱼类是通过将卵和精子释放到体外进行繁殖的。研究者还不清楚小肢鱼发展出体内受精系统的原因,但这确实是它们最常见的有性繁殖方式。

  为了了解有性繁殖的真正起源,我们需要追溯到更早的时期。我们知道,所有的有性繁殖生物都来自同一个共同祖先,因此通过分析化石证据里保存的线索,我们就能知道这一共同祖先生活的年代和地点。

加拿大巴芬岛的岩石保留着有性繁殖的最早证据

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海藻是最早进行有性繁殖的生物体

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