有性生殖的本质

二、有性生殖的本质

1.性的起源与性别分化

性的起源是个谜。有机体通过细胞分裂（即有丝分裂）进行繁殖，但它们为什么又会将染色体的数目分成两半，和另一个有机体交换基因并且融合呢？这就是性的起源。本来生物无性繁殖是繁殖的捷径，在稳定的环境里，生物体采用这一方式进行繁殖。然而，生物为什么进行有性生活方式呢？根据遗传学观点，有性过程是为创造基因多样性，对生物进化至关重要。因为有性生殖得益于变异，能够比无性生殖物种更有效率地进化。生物进化过程中，低等生物既选择了有性与无性并存进行，到了高等动物，有性生殖进化愈见优势与成熟。虽然以下我们能够解释性进化过程与表现，但不能回答，性进化的原动力是什么？只能说有性生殖是生物进化不可缺少的动力；生物体中所以存在性是因为它们受益于性。

有丝分裂的要旨是将分裂间期复制的DNA以染色体的形成平均分配到2个子细胞中去，使每个子细胞都得到一组与母细胞相同的遗传物质，即基因。一般认为，细菌没有性别分化的，它通过一分为二的裂殖方式繁殖，即有丝分裂来实现。现已查明，细菌基因交流是通过细菌的“接合”而实现，如大肠杆菌还有性因子菌株，简称F因子们只有F^＋和F^－细菌相遇才能互相接合。由此推想，单细胞在生命起源时的团聚体只是一种芽孢裂殖，而大肠杆菌有性株则是后来进化发展的。如果生殖没有有性基因交流，恐怕生命难以进化，这是什么因素在驱动着这进化之路呢？至今还是一个谜。

单细胞的纤毛虫类的草履虫也是通过接合方式的基因交流完成有性繁殖。当它接合完成后，两细胞各带一合子核分开，然后，细胞分裂而成为新一代的纤毛虫。类似纤毛虫的初步性分化在一些藻类和真菌中也存在，这可视为性别分化的先兆。

有性生殖发展到配子生殖阶段，性别分化才算完善，这又是什么因素在推动着生物性进化之发展呢？配子是单倍体的有性生殖细胞，从藻类的同配、异配接合到动植物的卵配发生。卵配是异配的进一步发展，卵子大，含丰富的营养物，但不能运动，而精子小，可游向卵子，精卵接合，谓受精而成含子，产生后代。生殖一开始，似乎就确定了雄性追逐雌性。

2.从卵生到胎生的进化

鱼类为卵生，体外受精。母鱼在水中产卵，雄鱼在卵上撒精。大多数鱼没有护卵孵苗，因此，鱼苗成活率低，但以卵多取胜。鱼类的生殖器官具有两性类型，无明显生殖器官之分，但是，发育的鱼体在不同条件下，因性激素的分泌不同而显示出不同雌雄性症状。

爬行动物是卵生，它们是从水域走向陆地生活方式的动物，其卵是羊膜，产卵量大为减少，因为羊膜卵具有外壳，胚胎又在羊膜腔中发育，保护性较强而产后进行母体孵化，成活率高，这为推动脊椎动物征服陆地不可缺少的繁殖生存演化基础。

鸟类的卵蛋也属羊膜卵，它们是筑巢生蛋，由亲鸟孵化抚养。鸟每窝产蛋数在3～5枚，要比两栖类、爬行类都少。如果生蛋多了，亲鸟抱蛋体温不够，而孵化后的雏鸟喂食不及，这是一种进化的自动控制繁殖率。家鸡，家鸭产蛋多，那是人工选育的结果。动物从卵生到胎生，中间还有个卵胎生过渡型，如单孔类鸭嘴兽为卵生孵化后再哺育即是。

哺乳动物为胎生，哺乳，其顾名思意。哺乳动物视为高级动物，是新生代产物，距今已有5000万年，如常见的虎、狮、狗、猫、牛、马、羊、猪、猩猩、猴子等。此类动物在受精卵胚胎发育过程中用胎盘把胎儿发育完全。待胎儿产生后，还有母乳哺育和照料，所以，幼仔成活率高。与此同时，哺乳动物的产仔数明显降低了，如大象、鲸每2～3年产一次，每次一仔。牛、马每1～2年产一次，每次一头，只有猪每次可产多头。灵长类猴子和黑猩猩为2年产一仔。可以说，胎生哺乳动物幼仔是一种优越的繁殖方式。