研究暗示性和微生物壓力反應(yīng)之間有機(jī)械聯(lián)系

為什么性這么受歡迎？自從達(dá)爾文問世以來，為什么這么多生物通過性繁殖一直是一個神秘的進(jìn)化生物學(xué)家。他寫道，“整個主題仍然隱藏在黑暗中”。在《基因組生物學(xué)與進(jìn)化》最近發(fā)表的一篇名為《遺傳變異與它有什么關(guān)系？饑餓誘導(dǎo)的自體受精提高草履蟲的存活率》的文章中，作者認(rèn)為性和壓力反應(yīng)的分子機(jī)制可能更緊密地耦合在一起。比以前意識到的要多，這為自然界中普遍存在的性行為提供了新的解釋。

一個多世紀(jì)以來，性的存在一直困擾著生物學(xué)家。與無性繁殖相比，有性有幾個缺點。最重要的是每個有性生物只產(chǎn)生無性個體一半的后代。例如，如果每個成年人有兩個孩子，那么兩個無性個體可以生育四個后代，而兩個有性個體(一男一女)只能生育兩個后代。從進(jìn)化的角度來看，這是一個驚人的價格，即使不考慮性別的其他不利因素，如尋找配偶的需要和這樣做的潛在危險(尤其是如果你是螳螂男或黑寡婦蜘蛛)。

盡管有這些代價，性生活仍然非常普遍。據(jù)估計，至少在一段時間內(nèi)，99%的真核生物(有核細(xì)胞)都有有性生殖。這個悖論導(dǎo)致了許多試圖解釋性別無處不在的假說。根據(jù)這項新研究的主要作者、明斯特大學(xué)研究團(tuán)隊負(fù)責(zé)人弗朗切斯科卡塔尼亞的說法，一個流行的解釋是性別產(chǎn)生遺傳多樣性，這就是為什么你和你的兄弟姐妹與你的父母不同。有些人認(rèn)為這種遺傳多樣性可能會產(chǎn)生一些更能適應(yīng)變化或惡劣環(huán)境的個體。相反，無性生殖通常會產(chǎn)生與父母完全相同的后代。

單細(xì)胞草履蟲纖毛蟲的觀點提供了一個迷人的反面，因為它可以無性繁殖和有性繁殖，而這種繁殖顯然不產(chǎn)生遺傳多樣性(即一種自交)。在草的大部分生命周期中，草和草無性繁殖，每個細(xì)胞分裂成兩個。然而，當(dāng)一個細(xì)胞達(dá)到性成熟時，每個草履蟲可能會產(chǎn)生兩個相同的性核，類似于精子和卵子中存在的核。如果附近沒有另一只草履蟲與之交配并交換細(xì)胞核，這兩個細(xì)胞核就會融合在一起。結(jié)果是一種有性的自我受精，這可以導(dǎo)致后代細(xì)胞與父母在基因上完全相同。因此，在草履蟲中，有性生殖可以與遺傳多樣性的產(chǎn)生脫鉤，這表明該生物體具有其他潛在的性益處。卡塔尼亞和他的合著者意識到，這使得草履蟲成為一種獨特的模式，在這種模式中，可以研究和潛在地識別這些其他益處。

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