达尔文进化理论的观点认为适者生存,而适者并不是完美者,仅仅只是在环境中更具生存优势。有性生殖作为地球上占据绝对主导的繁殖形式,势必具备了非常大的生存优势。但是有性生殖这种繁殖形式一定也存在缺陷,那它到底有哪些缺陷呢?


题目描述的「有性生殖作为地球上占据绝对主导的繁殖形式,势必具备了非常大的生存优势」是不存在的,可能是对生活观察得不仔细,或者被网路上蔓延的错误模因所欺骗。

第一,有性生殖并没有占据绝对主导。无论你是否将病毒当做生物,由于原核生物压倒性的物种数,地球上绝大部分物种是无性生殖的,有性生殖的生物则大多是缺乏性别分化的单细胞生物,它们只在遇到恶劣环境时彼此融合,到了适宜的环境再分裂开来——这是靠「有减数分裂」给人家列为有性生殖的,人家没有性别。可以参照:

如何从专业角度解释「有性生殖」??

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第二,没有任何逻辑说「广泛存在的东西就一定有优势」,更别提「非常大」的优势了。地球上存在过的生物物种至少有99%已经灭绝了,按你的逻辑,要么绝大部分生物使用过的性状——包括有性生殖在内——有致死的缺陷,要么「已经死得干干净净的了」这个「占据绝对主导的状态」有「非常大的生存优势」。

其实地球生物并不适应地球的环境,大家只是在忍耐。

题目描述的「但是有性生殖这种繁殖形式一定也存在缺陷」是不存在的。不要抱著「事物有优势就一定有缺陷」这种和稀泥哲学。有性生殖的能力是偶然地产生、代代相传地继承下来的。一部分能够有性生殖的生物还具有无性生殖的能力、改变性别的能力或是雌雄同体。有些物种在演化途中失去了其它性别、变为完全孤雌生殖。「有性生殖到底有什么优势」是没有定论的。我们可以说,有性生殖的现状只是尚未被淘汰罢了。

事实上,就算要进行有性生殖,没有人知道「存在性别而非全部雌雄同体」到底有什么优点,猜想的所有好处在自然界都有大量的反例。就连尝试解释孤雌生殖的不利之处的所谓「穆勒棘轮」都被毕氏卵角蚁等多个物种击穿了。对有性生殖或性别的「意义」或「优越性」大加吹捧,是很难站得住脚的,缺陷也一样:你可以很容易地阐释每一个缺陷没什么大不了的

例如经常提的这三项「有性生殖的缺陷」:

1.雄性没有生育能力,把资源浪费在雄性后代上会直接导致繁殖成本翻倍

完全使用孤雌生殖才能叫做雄性没有生育能力。既然本物种还有雄性,那么雄性的情况顶多是「对生育的贡献较小」。这意味著雄性的身体可以为生育做出更多或更少的变化和妥协。

前者意味著雄性的资源消耗小于雌性,抑或可以分担照顾后代的压力、提高成活率;

后者意味著雄性可以在同样条件下比雌性更多地发展捕食、自卫用的特征,在本物种的生活环境里占据一部分生物量来压制其它物种。

顶不济的时候,雄性也可以给本物种的雌性当做储备粮。如果有这方面的选择压,物种可以在长期演化中移除雄性对雌性的反抗。

2. 基因重组会打破优势连锁

基因重组也会处理掉不利基因。而且,有利和不利的突变都是少数,中性突变是多数,这并不重要。如果你的优势真的大,你的纯合后代理所应当在本物种里蔓延。

3. 求偶行为会带来额外负担

活著就是负担。确实有些物种为求偶行为特化的身体部件伤害到了自己的生存力,但更多的物种为求偶行为发展的身体部件可以用于捕食和自卫。

下面谈一谈有性生殖的意义和缺陷。

在有性生殖的意义方面,相对能看的解释之一是:多细胞生物不能像单细胞生物那样快速传代产生高突变速率和巨大种群规模,只能靠有性生殖增加基因多样性,以便适应复杂多样的环境。

但是,基因多样性真的有用吗?我们自己就是对这假说的致命反击。人类的基因多样性之,在地球生物圈里是出了名的,一个黑猩猩群体的遗传多样性就超过现在存活著的所有人。这通常解释为人类的总人口曾在历史上衰减到不足200或在较近的时代衰减到不足2000,以及人类经常在战乱中自己抹平自己的遗传多样性。按这个状况,就算人类改为孤雌生殖或涡虫式的分裂生殖,都不会怎么影响人类的遗传多样性。

而我们相对于其它生物掌握了巨大的力量,可以将它们成亿吨地碾碎、烧毁、灭绝。从我们看到的地层里的化石记录的整个历史和现实可以知道,地球生命适应环境的效率根本比不上摧毁原本的环境再用自己喜欢的环境取而代之。人类原始时代的刀耕火种在这方面就超越了其它所有生命,工业革命以来人类对生物圈的影响已经可以和蓝菌与植物相匹敌。

比较新的假说是,多细胞生物进行有性生殖可以帮助种群对抗随机生成的癌细胞。

但这委实有点难:在一些多细胞动物的种群里存在明目张胆靠交配与求偶行为传播的癌细胞。在原本的动物体死亡之后,癌细胞像微生物一样继续传播下去,例如犬传染性生殖道肿瘤、袋獾传染性面部肿瘤,后者已经歼灭了95%的塔斯马尼亚袋獾——说好的有性生殖能对抗癌细胞呢?你对抗了个什么?

面对这种铁证,一些萌头学者又开始讲「袋獾的遗传多样性很低,所以容易感染其它个体的癌细胞」——那好,有性生殖在物种产生之后制造遗传多样性的能力和在种群一度衰退后恢复遗传多样性的能力如此之弱,还能帮助癌细胞传播,你到底希望它靠什么对抗癌细胞?

而相反的,基因多样性低落的人类即使被第一次接触的麻疹·天花按在地上摩擦,群体也很少死亡超过50%——在遥远的过去,人类就懂得远离感染者。

这个缺陷是相当之大了,不过主要限制因素还是多细胞生物的传代速度。无性生殖也可以将癌细胞传给后代,但对种群来说不重要。

「有性生殖便于处理线粒体畸变」之类往实用上凑的解释,说得就跟无性生殖的物种都没有线粒体之类构造一样。其中尤其好笑的是「有性生殖可以让配子的染色体互相参照进行修复」,巨细胞病毒都信了:

人类那一堆染色体在受精卵里多了一个、少了一个乃至多了一群所造成的畸形、弱智、脑瘫、死胎、流产,比我们病毒撅著屁股抡著镐头在你们身上凿了半天搞出来的都多,草(中日双语)。

这个缺陷可以归结到真核细胞本身的性能问题。地球生物就是一坨混沌,不能要求太高。

「有性生殖可以增加基因多样性、对抗传染病」之类往不可靠的随机性上凑的解释,说得就跟那些无性生殖的微生物突变得慢一样。无性生殖一样会有复制错误,微生物还可以在繁殖之外交换遗传物质,有性生殖的效率跟那个比不了的。这说法对孤雌生殖也一样难以成立,地球上有一部分白蚁和蚂蚁已经孤雌生殖了几千万年,并没有表现出基因过於单一之类问题。

况且大部分突变是中性突变,跟不利突变加起来占据了突变的绝大部分,对生物体是完全无益的,传染病也不看重绝大部分乱七八糟的突变。「新冠肺炎,人群普遍易感」大家今年都听得耳朵出老茧了,猪瘟病毒杀猪、高致病性新城疫宰鸡、大肠杆菌O157泻死鸡鸭鹅的时候也没看出来这些物种的基因多样性起了什么作用,一个大中型养殖场里的病死率一整就狂飙到100%。

对抗病原体的能力受其它因素的影响实在太大了。许多结构简单的生命形式有寿命极度漫长的个体跟微生物谈笑风生,例如南极海绵有不少可确认的已经存活超过1000年的个体,它也是有性生殖+分裂的物种,而它个体的强大生命力跟有性生殖一点关系都没有。大型生物对基因复制错误的修正能力远远强于微生物,高突变率对低生殖能力的物种不利,有性生殖在这方面的「优势」一般说是「可以将有利的突变累积,而降低不利突变的影响」,尽管反例简直是堆积如山。

「有性生殖与死亡直接相关,而无性生殖多么单调」这样的解释就更搞笑了。许多并无自然寿命限制的水螅纲物种在环境适宜的时候进行出芽生殖,在环境稍差的时候进行有性生殖。以不同标准求出的地球上体型最大的两个单一生物个体(至少2500岁、占地超过6平方千米的巨型蜜环菌和至少80000岁、体重超过6000吨的巨型颤杨)都属于既能从身上分裂出一部分长成新个体又能有性生殖的物种。水螅纲、蜜环菌、颤杨表现出的压倒性优势都来自有性生殖以外的能力。

尽管如此,有性生殖作为可选手段仍然被它们利用著。生殖手段本就没有对立关系,你觉得有性生殖有缺陷的话,你同时具备无性生殖能力就可以了。


常说的是这么几个:1.雄性没有生育能力,把资源浪费在雄性后代上会直接导致繁殖成本翻倍(2-fold cost of sexual reproduction);2. 基因重组会打破优势连锁;3. 求偶行为会带来额外负担,等等。

参考

为什么高级生物通常是有性繁殖的??

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我也不知道不过我挺享受过程


哪些缺陷?

你细品,放图!

它们因为繁衍出现了这种TM的猎奇审美……

也因为这种猎奇审美自戳脑阔……

我都不知道怎么形容这种现象了……


有性生殖在种群上是优势特性,在个体上是劣势。

加大了基因变异的概率,相当于随便往代码里粘贴一段别的代码,绝大多数情况下是不利的。

但是群体中只要存在这段在接下来变化中有利的形状,那么群体的基因就得以延续。


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