有性繁殖并非为提高基因分异度而生

无性繁殖

生物教科书上总是说性是基因分异的推动力,但是来自华盛顿大学分子医药与基因中心的Henry Heng教授与来自加拿大卡尔顿大学的Root Gorelick教授却并不这样认为。他们提出,虽然分异可能源于基因的重新组合,但性的主要作用却不是推动分异,而是尽量保持基因体(genome context)的稳定性,继而维持物种的辨识特征。基因体是指有机体由染色体位置与关系所形成的全部基因内容。

将近130年来,传统观点一直都认为无性繁殖只能产生完全不变的克隆体,而有性繁殖会导致基因分异。Heng说,事实却正好相反,如果性的出现是为了增加基因分异度,那么它就完全没有必要出现,因为仅需要一个母体的无性繁殖所产生的后代拥有比有性繁殖多得多的基因分异度,而且前者效率也要高出后者两倍。

20亿年前地球上的生物圈,全都依赖无性繁殖,每一个个体都有哺育后代的能力,这就节省了配偶竞争的消耗。许多科学家都非常疑惑,既然无性繁殖快速且有效,那么有性繁殖为何会出现并且在自然界占据重要地位呢?之前不少学者给出的答案都着重于基因混合和提纯的好处。而Heng所给出的答案无异于推翻了进化生物学的中心理论。

在Heng的理论中,有性相比无性而言,其潜藏优势是能维持宏进化(marcoevolution)。宏进化是基因组水平上的进化,它能保证物种辨识特征的存在。换句话说,它能保证物种一不会变形成物种二。同时,有性还能维持微进化(microevolution)。微进化是基因水平上的进化,它能使物种适应环境。Heng建议,以后的研究都应更关注基因组而不是单个基因,因为基因组能够提供基因的全部信息,并且确定进化方向。


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