為什麼人類有性別,而且只有2種性別?
不知道你有沒有想過一個問題,人為什麼會有性別,在生理上為什麼只有兩種性別呢?
關於性別的問題,今天我們詳細瞭解一下。
性別的重要性
其實主宰性別的基因在大多數生物體內都能找到,這意味着“性別”對於生物至關重要,然而你有沒有發現,性別其實非常浪費能量。
一些沒有性別的生物,如:一些病毒和細菌,它們依靠自身就可以繁殖,不需要將能量浪費在尋找配偶、求偶上,只需要自己就可以繁殖出後代。
不僅如此,無性生殖意味着能將自我100%遺傳給下一代(不考慮基因突變)。
然而生物演化出性別之後,要浪費能量尋找異性,還要浪費大量能量獲得對方的歡心,即使能求偶成功,也不能將自己的基因100%遺傳給下一代,只能傳遞50%。
奇怪的是,雖然無性生殖更方便、更簡單,但大多數生物依然選擇了有性生殖。這是為什麼呢?
為什麼要通過有性生殖?
實際上,正是因為性別的出現,人才可以成為人。
假設,人類有兩個種羣,這兩個種羣的人口一樣。
其中一個種羣假設只能通過無性生殖,既:沒有性別。
而另外一個種羣只能通過無性生殖,有性別。
在實驗的剛開始,這兩個種羣都能更好的繁殖後代,而且無性生殖的羣體繁殖速度可能更快,這是因為他們不需要尋找配偶,因此無論年齡有多大,長相有多醜,脾氣有多古怪,只要他們具備生殖能力,他們就可以通過自我繁衍出下一代,而且他們下一代的基因和他們完全一樣,相當於他們的克隆體。
但是有性生殖的種羣就不同了,他們中有的人找不到配偶,有的人在尋找配偶中浪費了大量的時間,因此他們繁殖的速度較為緩慢。
此時,這兩個種羣都能生活的很好。直到有一天,地球的氧氣含量提高了5%,以及一種新病毒出現。
此時,這兩個羣體都不能很好的生存,可能會出現大面積死亡。
然而,一些極其幸運的個體可能會恰巧由於基因突變,能夠適應這種環境。但由於人類採用DNA作為遺傳物質,而DNA發生基因突變的概率非常低。
由於無性生殖不能基因重組,所以無性生殖的生物,需要連續兩次基因變異才可以生存下來。有性生殖的個體可以基因重組,因此每個生物只需要1次基因變異就可以生活下去。
而基因變異的概率非常低,大概10萬個-1億個生殖細胞中,才會有一個生殖細胞發生基因變異,因此有性生殖比無性生殖活下來的概率,高了10萬-1億倍。
根據達爾文的進化論:物競天擇適者生存,我們明顯可以知道,有性生殖活下來的概率更大,因此大多數生物都保留着有性生殖的特徵。還有一些生物保持有性生殖+無性生殖的方式,只有極少數生物保留着無性繁殖。
人為什麼只有兩種性別?
自然界中存在着多種性別的生物,最多的生物可以擁有7種性別,但總體而言,兩種性別是最簡單、最高效的繁殖方式。
我們可以做個假設,假如一種生物有三種性別(其他多性別同理),分別為:A、B、C。
如果必須要3種性別同時配對,才可以產生後代,那麼該物種很容易滅絕。這是因為生物需要浪費更多的能量去尋找異性,而且還要尋找兩位異性。所以性別越多,尋找配偶越困難,越有可能滅絕。
如果這兩種性別兩兩可以配對,那麼由於基因交流頻繁,會導致生物演化的速度過快而滅絕。這是因為地球環境雖然在不斷變化之中,但地球環境變化速度沒有那麼快。這3種性別在相互配對後,基因突變的概率會提高10萬-1億倍,導致大量的後代因不適應環境而死亡。(性別越多,基因突變概率越快,越容易滅絕)
如果A可以和B、C配對,而B、C不能配對,那麼我們可以把B、C看成是同一個性別。
所以,雙性別的繁殖方式,是最節省能量,同時後代差異不那麼大的交配方式,因此地球上的生物主要是雙性別。人類之所以也是雙性別,原因也是如此。
總結
人類之所以會有性別,是因為有性生殖可以保證後代基因多樣性,能夠積累有利的基因突變。性別越多,雖然有利於基因交流,但不利於個體尋找配偶,而且還可能因為基因交流過快而導致生物滅絕。
所以人類的繁殖方式是兩性之間的有性繁殖。