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        研究提示性与微生物压力反应之间存在机械联系

        为什么性如此受欢迎?自达尔文问世以来,为什么有这么多生物体通过性繁殖的问题一直是个神秘的进化生物学家,他写道:“整个主题还被隐藏在黑暗中”。在《基因组生物学与进化》最近发表的一篇题为《遗传变异与它有什么关系?饥饿诱导的自体受精提高草履虫的存活率》的文章中,作者们认为,性与压力反应的分子机制可能更紧密地耦合在一起。比以前意识到的要多,这为自然界普遍存在性行为提供了新的解释。

        性的存在使生物学家困惑了一个多世纪。与无性繁殖相比,性有几个缺点。其中最重要的是,每个性生物产生的后代仅是无性个体的一半。例如,如果每个成年人都有两个孩子,那么两个无性个体可以产生四个后代,而两个性个体(一男一女)之间只能繁殖两个后代。从进化的角度来看,这是惊人的代价,即使不考虑性别的其他不利因素,例如需要寻找伴侣以及这样做的潜在危险(尤其是如果您是螳螂雄性或黑寡妇蜘蛛) )。

        尽管付出了这些代价,性生活还是很普遍的,估计至少有一部分时间,有99%的真核生物(具有核的细胞)有性生殖。这种悖论导致了许多假说试图解释性别的普遍存在。根据这项新研究的主要作者,明斯特大学研究小组负责人弗朗切斯科·卡塔尼亚(Francesco Catania)的说法,一个流行的解释是性别产生了遗传多样性,这就是为什么你和你的兄弟姐妹与父母不一样的原因。有观点认为,这种遗传多样性可能会产生一些更适应变化或恶劣环境的个体。相反,无性繁殖通常产生的后代与父母完全相同。

        单细胞纤毛四草履虫这一观点提供了一个令人着迷的对立面,因为它既可以进行无性繁殖又可以进行有性繁殖,而这种繁殖显然不会产生遗传多样性(即一种自交)。在其整个生命周期的大部分时间里,草草无性繁殖,每个细胞分裂为两个。但是,当一个细胞达到性成熟时,每个草履虫可能会产生两个相同的性核,类似于精子和卵细胞中存在的核。如果另一个草履虫不在附近与之交配并交换核,则这两个核彼此融合。结果是一种性自我受精,可导致子代细胞在遗传上与其父母相同。因此,在草履虫中,性繁殖可以与遗传多样性的产生脱钩,这表明该生物体还具有其他潜在的性益处。卡塔尼亚(Catania)和他的合著者意识到,这使Paramecium成为了一种独特的模型,可以在其中研究和潜在地识别这些其他好处。

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