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Sex与科学 (续)
送交者: physician 2007年11月04日11:25:18 于 [五 味 斋] 发送悄悄话


昨晚聊的是原核细胞 (细菌),今晚说动物(真核细胞)。昨晚夏凉提醒我应将繁殖与性交分开。他是对的。那么,我现在讨论的是sexual reproduction,而不是sexual intercourse。

有一流行的观点方法,以海胆动物为例来说明:一种近1000种种系的动物,在经过1.5亿到2亿年后,就会消亡。这种消亡的几率是与时间的流逝有一很好的负相关关系。我们就不去论证了。

一直以来,有这么一折磨人的问题:动物,包括人类,为什么要有sex? 那么,我们先将无性繁殖与有性繁殖作一比较,就会发现,动物的有性繁殖吃了很大的亏。其一,无性繁殖所有的细胞或动物都是母性,所有的后代都是女儿。而有 性繁殖光有母性还不行,无端要多一个男性,而且,下一代中的一半是儿子,他们不能自身繁衍后代,得协助母性才行。这么1算来,有性繁殖付出了双倍的代价! 这是英国剑桥(?)的SMITH教授(?)的惊世发现。为此,SMITH 先生获得了十来种国际奖,说不定将来NOBEL奖也有可能得。这是另外的话题。其二,无性繁殖是相对简单的DNA复制,一变二,然后分成两份,每份占一 份。而有性繁殖要经过Meiosis,变啊变,母方和父方的每个细胞变成只有半份DNA。然后,母方半份和父方的半份加起来变成一份,太复杂!更重要的 是,这变的过程中还有DNA交换,弄不好出人命。很多的流产就是这原因。

既然无性繁殖性那么经济,人类(动物类)惹那么多的麻烦干什么?的确,这是生物遗传学中最大的一个谜。当然,种系繁衍与性交欢快感受是偶联在一起的,很多人会觉得这问题太不公平,太不合理。那是另外的话题。

为了找到答案,很多(几十种)假说应运而生,现在走红的是“红女皇假说“:共进化论假说。

先找比喻。你在江湖中逆流游过泳吗?如果你想往前,你得奋力游;你在在跑步机上跑过步吧?如果你想保持在原地,你得不断跑动。人类也好,其它动物也好,都有 敌人。敌人总是欺负弱的,而强的就生存下来。强的如何生存呢?答案很奇怪:人类要生存,要发展,就得sex!通过sex,通过前面讲的DNA交换,有缺陷 的基因得到改进,甚至新的基因诞生!这就是大名鼎鼎的红女皇假说。其实,假说的逻辑是类比推理很简单: sex的过程是为了让人类(当然广义包括了其他动物,物种)能尽快地演化、适应新环境,对付敌人,从而竞争性生存。换句话说,是保持对其他物种的优势地 位,也就是不被灭绝。叫绝的是,动物的敌人,为了再战胜更聪明的动物,他们也进化,让动物,人类更难对付。这是红女皇假说共进化理论的精髓。水涨船高。道高一尺魔高一丈。魔高了,道也更高。如此循环。

当然,DNA交换产生优势基因(况且先这么叫吧)不会容易,危险重重,大量的胚胎没见天日就逝去了。没有办法,这是代价。在付出代价的时候,人类改进基因的速度是无性繁殖不可能达到的,这是收获。

在美国,记不清是Wisconsin大学还是其他大学的医学院,设立了一计算机系统模拟人类的sex过程,主要是meiosis的染色体的cross- over等等过程,看若干若干万年之后人类基因的进化,演化状况。人类的敌对因素估计也包括在计算中。坦率说,我不懂怎么算,但其principle 就是上面说的。

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