世界上大多數動物都需要有性繁殖才能留下後代,而且有性繁殖還必須是雌雄雙方的結合。然而我們知道,動物在尋找配偶,以及在求偶過程中會消耗大量的能量,以至於有些生物無法將自己的基因傳遞給後代。
那麼問題來了,為什麼地球生物要設定這樣一個壁壘,阻礙生物繁衍後代呢?
同性生育後代自從人類誕生文明之後,我們就一直挑戰自然界的禁忌,同性生育後代也是其中之一。2018年科學家們透過技術手段,首次得到了雙父親來源的小鼠,也就是孤雄小鼠。
在實驗室中,科學家們將一顆卵細胞取出細胞核,然後將小鼠的精子注入到去核卵細胞中,然後再將這顆含有精子遺傳物質的卵細胞和另一枚精子結合,此時就會形成一枚受精卵,由這枚受精卵發育而來的小鼠就是孤雄小鼠。
單聽描述會覺得這項實驗很簡單,但實際上,科學家們發現孤雄小鼠很難發育成活,而且發育而來的胚胎明顯比正常小鼠胚胎要大得多。
孤雌小鼠也是採用類似的流程,只不過孤雌小鼠的胚胎髮育則要比正常胎兒要小得多。
之所以同性孕育的後代體型會和正常胎兒體型相距過大,其實正是因為雌雄博弈的成果。我們知道,大多數雄性並不承擔繁殖之苦,甚至許多雄性也不參與撫養後代,因此對於雄性而言,尋找較多的異性交配是一件非常划算的事情。這樣即使有一部分後代沒有存活,也會有一部分後代傳遞自己的基因。因此雄性的策略是多多交配,並且讓自己的後代體型越大越好,這樣自己的後代成活率就會越高,而且後代個體較大也不會消耗雄性的能量,所以孤雄生育的後代體型才會比正常後代要大得多。
然而對於雌性而言,多多交配並不能讓它們的後代數量變多,因為它們需要耗費大量的體力與能量來孕育後代,而且後代出生之後它們還要餵養幼崽很長一段時間。因此雌性的策略是少生優生,同時讓自己的後代體型越小越好,這是因為胚胎髮育地越快,消耗的能量就越多,越不利於自身的發展,所以雌性會增強能夠抑制胚胎髮育的基因,儘量讓孩子發育地較小一些。所以孤雌繁殖的後代體型,才會比正常後代要小得多。
由於雌雄交配的生殖方式演化了幾億年,以至於雌雄雙方在生育後代時達到了一個微妙的平衡,必須要對方共同參與才能繁殖出健康的後代。否則無論是孤雌繁殖,還是孤雄繁殖,得到的個體都無法存活,更無法將自身的基因傳遞下去,所以該基因就在演化中被淘汰。
儘管科學家們可以實現孤雄、孤雌生殖,但過程非常麻煩,而且現有的孤雄小鼠或者是孤雌小鼠生存時間並不長。
有性繁殖的好處現如今大多數動物都是採用有性繁殖,並且必須是雌雄雙方共同參與,才能繁殖後代。之所以要這樣做,其實是有好處的。
目前自然界有兩種繁殖方式,無性繁殖和有性繁殖。其中無性繁殖主要是指生物無需交配,就可以繁殖,比如:病毒。無性繁殖的好處是不用耗費能量尋找配偶,但如果是以DNA作為遺傳物質的無性生殖,那麼後代的基因突變的速度較慢,容易跟不上環境變化,以至於被自然選擇而淘汰。
病毒之所以採用無性繁殖,還能夠發生較快的變異,是因為它們使用RNA作為遺傳物質,RNA只有一個鏈條,容易發生變異。
相對於無性生殖而言,有性生殖的好處在於生物的基因在形成受精卵時,會經過基因重組,基因變異等,讓後代的基因更加多樣化,基因多樣化則意味著它們能夠更快地適應環境的轉變,從而在地球上能夠更好的生存。
如果同一種生物只有一種性別,並且隨意兩個都可以交配,那麼在演化的過程中,必然會出現一些只想要讓對方懷孕,自己拍拍屁股走人的個體,而這些個體執行的就是雄性的策略,在經過長時間演化之後,仍舊會演化出兩種不同的性別。
反之,如果同一種生物有三種性別,在交配時需要找到三方才能交配,那麼交配效率就會大打折扣,以至於被自然界淘汰。
由此可見,生物之所以演化出兩種性別,是因為這是效率最高,同時又能使後代基因多樣化,更加容易適應自然環境。所以現如今大多數動物在繁殖後代時,會採用雌雄交配的方式孕育後代。