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Sex與科學 (續)
送交者: physician 2007年11月04日11:25:18 於 [五 味 齋] 發送悄悄話


昨晚聊的是原核細胞 (細菌),今晚說動物(真核細胞)。昨晚夏涼提醒我應將繁殖與性交分開。他是對的。那麼,我現在討論的是sexual reproduction,而不是sexual intercourse。

有一流行的觀點方法,以海膽動物為例來說明:一種近1000種種系的動物,在經過1.5億到2億年後,就會消亡。這種消亡的幾率是與時間的流逝有一很好的負相關關係。我們就不去論證了。

一直以來,有這麼一折磨人的問題:動物,包括人類,為什麼要有sex? 那麼,我們先將無性繁殖與有性繁殖作一比較,就會發現,動物的有性繁殖吃了很大的虧。其一,無性繁殖所有的細胞或動物都是母性,所有的後代都是女兒。而有 性繁殖光有母性還不行,無端要多一個男性,而且,下一代中的一半是兒子,他們不能自身繁衍後代,得協助母性才行。這麼1算來,有性繁殖付出了雙倍的代價! 這是英國劍橋(?)的SMITH教授(?)的驚世發現。為此,SMITH 先生獲得了十來種國際獎,說不定將來NOBEL獎也有可能得。這是另外的話題。其二,無性繁殖是相對簡單的DNA複製,一變二,然後分成兩份,每份占一 份。而有性繁殖要經過Meiosis,變啊變,母方和父方的每個細胞變成只有半份DNA。然後,母方半份和父方的半份加起來變成一份,太複雜!更重要的 是,這變的過程中還有DNA交換,弄不好出人命。很多的流產就是這原因。

既然無性繁殖性那麼經濟,人類(動物類)惹那麼多的麻煩幹什麼?的確,這是生物遺傳學中最大的一個謎。當然,種系繁衍與性交歡快感受是偶聯在一起的,很多人會覺得這問題太不公平,太不合理。那是另外的話題。

為了找到答案,很多(幾十種)假說應運而生,現在走紅的是“紅女皇假說“:共進化論假說。

先找比喻。你在江湖中逆流游過泳嗎?如果你想往前,你得奮力游;你在在跑步機上跑過步吧?如果你想保持在原地,你得不斷跑動。人類也好,其它動物也好,都有 敵人。敵人總是欺負弱的,而強的就生存下來。強的如何生存呢?答案很奇怪:人類要生存,要發展,就得sex!通過sex,通過前面講的DNA交換,有缺陷 的基因得到改進,甚至新的基因誕生!這就是大名鼎鼎的紅女皇假說。其實,假說的邏輯是類比推理很簡單: sex的過程是為了讓人類(當然廣義包括了其他動物,物種)能儘快地演化、適應新環境,對付敵人,從而競爭性生存。換句話說,是保持對其他物種的優勢地 位,也就是不被滅絕。叫絕的是,動物的敵人,為了再戰勝更聰明的動物,他們也進化,讓動物,人類更難對付。這是紅女皇假說共進化理論的精髓。水漲船高。道高一尺魔高一丈。魔高了,道也更高。如此循環。

當然,DNA交換產生優勢基因(況且先這麼叫吧)不會容易,危險重重,大量的胚胎沒見天日就逝去了。沒有辦法,這是代價。在付出代價的時候,人類改進基因的速度是無性繁殖不可能達到的,這是收穫。

在美國,記不清是Wisconsin大學還是其他大學的醫學院,設立了一計算機系統模擬人類的sex過程,主要是meiosis的染色體的cross- over等等過程,看若干若干萬年之後人類基因的進化,演化狀況。人類的敵對因素估計也包括在計算中。坦率說,我不懂怎麼算,但其principle 就是上面說的。

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