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为什么人类要男女结合才能生孩子?细胞分裂,不是更方便吗?

发布时间:2022-02-23   来源:    
2021年我国多地的生育率呈现出了断崖式下跌,这一情况引起了大家的激烈讨论。不仅是生育率,近年来我国的结婚率也呈现迅速下滑的趋势,从新生代结婚主力军90后表现的情况可以看出,大家对结婚都不太感兴趣,丁克家庭也越来越多。

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随着生活水平的提升,大家对选择伴侣和孕育后代这两件事都表现出不少顾虑。生活的压力和长辈的催促像是两个重重的担子压在年轻人身上,而长辈的“催婚”行为反而使得不少人对婚姻更加排斥

那么为什么人类非要男人和女人结合才能生宝宝,一定要选择有性繁殖这种费时费力的繁衍方式?以细胞分裂的方式繁殖不是更方便吗?

人类为什么选择有性繁殖?

人类在多年的进化过程当中,虽然凭借着对大脑的选择一举成为了地球上最具智慧的生物,但是繁衍的方式自始至终都未曾改变过。在对自然探索之后,人类发现自然界当中明明有不少生物只依靠自己就可以繁衍生息,比如说有些树木。像美国一处美丽的颤杨林,这一片树林都是由一棵雄树“自产自销”而来的。

即使科技如此发达,我们早都能做到“上九天揽月,下五洋捉鳖”,可是繁殖的方式却一直很“保守单一”,需要依靠女性和男性的结合,才能诞下后代。人类显然没有意识到,这世界上的有些东西不一定一直在“变化”就是好的,有性繁殖是千百年来人类做出的自然选择。至于为什么选择它,当然是因为它具备了许多的优势

首先,从基因突变的角度来说一个种群的基因突变需要经过漫长的过程,简而言之,基因突变不是一蹴而就的,而是需要经过漫长的积累。举个例子,最初的远古人类种群当中可能有某个个体的基因发生了突变,这个突变选择进化大脑。如果他不与其他人交配,那么这个突变就不会得到延续。

在有性繁殖当中,基因只有通过不断地交换组合,才能将“有用的那部分”保留下来
。此外,基因的不断交换组合使其能够表现出更多的变化,这种变化可能是生物体为了适应环境。而变化的增多,能够使进化的进程加速。因此,如果人类不选择有性繁殖,可能要花更长的时间才能进化到今天的样子,当然更可能直接在进化过程中灭亡了

其次,来谈谈为什么进化过程中不选有性繁殖就会提升灭亡风险。这是因为基因突变具有不确定性,也就是说它有好有坏,完全是随机的。人类选择有性繁殖恰好可以解决掉这些坏的基因突变,因为繁殖过程中,男女双方的基因各取一半,这种50%的概率对于筛掉不良的突变非常有利。

即使非常不走运,后代还是遗传到了坏的突变基因,这个“残缺体”降生了,那么他也有可能会早早夭折或者并不具备繁衍后代的能力,因此坏的突变就在这里被终止了。

最后,就是有性繁殖利于对抗病毒。为什么这么说呢?是因为身体当中的细胞是有记忆的,一旦对某种病毒形成了防御机制,那么这种记忆就会永远地刻在我们的基因当中。现代接种过牛痘疫苗的我们,如果重返天花肆虐的古代,那么可能就是传说中“百毒不侵”的仙人了。有性繁殖,正巧可以传递人类基因中对各种病毒的记忆,这也可以视为一种“积累进化”的现象。

再者,人类作为多细胞生物,基因突变的概率是非常高的。如果我们不选择有性繁殖,不断地剔除那些坏的基因,那么可能不到5代人,我们就会被自己体内日积月累的坏基因害死。

据萨塞克斯大学研究人类突变几率的亚当·艾尔沃克说:

“我们也许能利用克隆技术(无性繁殖)制造几代人,但突变将在克隆体上迅速积累,要不了多久我们就会全部死掉。”

因此,为了能够不断地修改错误,完成进化,人类是不可能选择成为自然界中那些“依靠个体就能完成繁殖”的动物的。当然它们那种繁殖其实就是通过细胞分裂,也称为“无性繁殖”,而细胞分裂繁殖虽然十分方便,但是缺点也同样致命

无性繁殖的优势和缺点

无性繁殖是一种不需要设计到生殖细胞和受精过程,直接从母体分裂出一部分形成新个体的繁殖方式
。在自然界当中进行无性繁殖的生物大部分都是植物、菌种等,动物的占比非常少。

主要以分裂繁殖、出芽繁殖、孢子繁殖、营养体繁殖等形式进行,通俗点来说这种繁殖方式很像“复制粘贴”,因为分裂出来的新个体与原来的那一个体DNA基本相同。

先来看看无性繁殖有哪些优势。首先,无性繁殖有利于种群数量快速增加,因为这类生物不需要有交配行为,这在无形当中就缩短了生命周期。其次,可以保持遗传基因的稳定性,因为新的个体都是由老个体分裂得来的,所以基因在代代相传中基本不会更迭,使得这类生物在形态结构上能够长期保持不变。就像几百年前的树和现在的树,其差异并不明显。

无性繁殖不需要生物在体内生成生殖细胞,自然也不会有交配期繁殖的欲望。陆地上有一种动物叫做袋鼩,这些年来稳坐陆生生物交配时长最持久的冠军宝座。雌性在性成熟之后可以持续与雌猎奇志配十几个小时。如此持久的时间是雄性通过消耗分解自己的肌肉做到的,因此交配完成后雄性袋鼩很快会因为身体出血而死。可见,无性繁殖不仅节省时间,还可以减少消耗。

最后,无性繁殖可以提升生殖效率。因为有性繁殖当中只有女性才可以孕育后代,男性只能提供精子,而无性繁殖当中每个个体都能“既当爹又当妈”,所以繁殖效率很高。

从上文可以看出,无性繁殖的优点还是可以列出好几条的。但是它的缺点对于人类而言却是致命的,无性繁殖代表着个体当中坏的基因突变会一直积累,而前文我们提到了人类基因突变概率非常高。并且我们属于复杂的多细胞生物,即使依靠细胞分裂也做不到像菌类、树木那样的速度繁殖。所以假如人类选择无性繁殖,那么不用几代更迭,我们就会灭绝。

毕竟,“复制黏贴”这种事情,一旦出错,那么就是不断累积错误。错误的堆叠就会使得人类进化“死机”,可能只需要一些小的突变就可以造成种群危机。再者,纵观自然界当中,选择有性繁殖的生物还是占了绝大多数,多种生物做出这样的自然选择必然是发现了无性繁殖的弊端,那么我们为什么非要“反其道而行之”呢?这显然是在自讨苦吃。

生物学家眼中的有性繁殖

其实有性繁殖和无性繁殖的争辩早在达尔文提出进化论以后就存在了,包括达尔文本人在晚年阶段就已经意识到了重复基因交换会造成遗传病出现的概率提高。因为,当时的欧洲皇室贵族,为了保证血统的纯正,一直都在施行“近亲结婚”,导致皇族后裔各个面黄肌瘦、印堂发黑。

美国的生物学家穆勒在之后也意识到,并且提出了自己的看法,在他看来有性繁殖是人类能够保持进化的关键。有性繁殖的方式虽然看起来十分方便,但是并不适合长期的演化,为此他提出了“棘轮效应”

棘轮效应
的概念就是生物体在基因突变过程中其有害突变会不断地累积,直到积重难返。当累积的错误达到一定数量时,再想改变就很难了,毕竟历史的车轮不可能倒退。很明显,穆勒意识到了无性繁殖的最大弊端。为此他表示,想要克服这种情况,有性繁殖是必须的。

到了1973年时美国芝加哥大学的生物学家范瓦伦在此基础上提出了红皇后假说,这一假说解释物种进化其实是一种协同进化。换言之,我们基因的进化和病毒等不利因素是在同步进行的。假如我们选择无性繁殖,就代表着基因进化速度减缓,而病毒就会后来居上,占据优势地位将我们一举歼灭

“红皇后假说”绘图作品

所以,有性繁殖利于我们在进化当中获得“赛跑优势”,毕竟不断积累好的突变,剔除不好的突变,代表着我们的进化能力很强。因此,为了保证基因的多样性,保持人类在生物进化当中的领先地位,有性繁殖是不能被替代的。

有性繁殖就像抽奖

值得一提的是,相较于一成不变的无性繁殖,有性繁殖就像是在抽奖一样。为什么会这么说呢?这是因为人类后代在形成时会随机组合父亲和母亲的基因,基本各自占到50%。但是这个随机性就像是抽奖,基本上不可能都选择到优秀的基因。

比如从外貌体型来说,有些孩子恰好就遗传到了母亲的身高,而如果恰巧是男孩的话,这一点就显得很不好。之所以说两个长得好看的人,生出来的孩子也不会丑,就是因为从相貌遗传来看,“不好的基因”占比很少,孩子随机摇奖长丑的几率自然就降低了。

但是不论怎么说,好看与否,每个孩子都是最独特的存在,也是父母的心头肉。再者,美丑本来就是主观的感受,不必太在意外界的看法。

奇葩的孤雌繁殖

通过以上论述,我们了解到了有性繁殖和无性繁殖的差异,以及人类为什么非要选择有性繁殖的原因。但其实除此之外,自然界当中还存在着孤雌生繁殖的方式,这种生殖方式也叫作单性繁殖

与无性繁殖的复制不同,孤雌繁殖的个体虽然也都是“既当爹又当妈”,但是它们还是由自己的卵细胞发展而来的。不过,这个卵细胞不用像人类的卵细胞一样经过受精才能发育。

蚜虫和部分品种的蜥蜴常常就会选择孤雌繁殖的方式
,这种通过自交诞下后代的方式虽然存在,但是也具备无法保持种群的竞争优势的缺点。

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