[摘要]地球生物有雄性繁殖的吗(有雄性繁殖的动物吗),关于《地球生物有雄性繁殖的吗(有雄性繁殖的动物吗)》的内容介绍。生物为什么会有雌雄两性 性的起源是生物学上最大的谜团之一,生物学家们对此也很挠头,为什么会有性的存在?为什么绝...
地球生物有雄性繁殖的吗(有雄性繁殖的动物吗),关于《地球生物有雄性繁殖的吗(有雄性繁殖的动物吗)》的内容介绍。

生物为什么会有雌雄两性 性的起源是生物学上最大的谜团之一,生物学家们对此也很挠头,为什么会有性的存在?为什么绝大数动、植物采取有性生殖方式繁衍后代?生物的性行为是怎么产...
生物为什么会有雌雄两性
性的起源是生物学上最大的谜团之一,生物学家们对此也很挠头,为什么会有性的存在?为什么绝大数动、植物采取有性生殖方式繁衍后代?生物的性行为是怎么产生的?性的作用是什么?
原核生物和大多数原生生物是通过细胞直接分裂而增殖,也有的通过出芽方式增殖。一部分真核生物行无性生殖或无融合生殖,即无需受精(融合)、无需减数分裂的生殖方式。大多数真核生物行有性生殖,其中一部分可以同时行无性生殖和有性生殖,在生活史中有性和无性阶段交替。
早期地球上的生物并没有性别,它们靠着无性生殖来繁衍,大家都是独自完成繁殖后代的任务。
在自然界,许多生物靠着无性生殖来繁殖,无性繁殖在植物界较为常见,许多植物的茎、枝都可以用来繁育后代,仙人掌让自己身体的一部分掉落到地上能长出新的植株。
有些动物也能无性生殖。海绵体和海葵通过芽来产生后代。扁形虫如果被切成两段,会在被切下的一段上长出一个新头,而在另一端上长出一个新尾巴来。
无性繁殖传宗接代的方法既方便又强大。别的不说,它不需要伴侣,不必心跳加剧,不必为传宗接代去犄角相碰,也不须用粉末装饰自己。的确,没有性可以省去很多麻烦。
既然没有性生物活得也蛮好,那么,为什么生物要进化出性。
要解开这种疑惑,我们先看下性是什么。
生物形态是由遗传信息决定的,生物个体为什么有差别,是因为它们携带了不同的遗传信息。
那么,遗传信息涵义是什么。遗传信息是生物对环境及其变化的描述,遗传信息记录了生物与环境相互作用的 历史 。从遗传的角度看,性的作用是将不同个体遗传信息进行融合。
有性生殖,即融合生殖,通过减数分裂产生单倍体的雌、雄配子,又通过配子融合恢复双倍性,并由此产生新个体。两个携带不同遗传信息的个体,不同的遗传信息通过融合产生交汇,然后进行信息的重组,产生出新的遗传信息的组合体。生殖细胞的融合意味着染铯体双倍化,有性生殖伴随着融合后的细胞还原的机制,即减数分裂。因此,与有性生殖相伴随的是通过融合(受精)、减数分裂而实现的单倍体-双倍体的世代交替。
两种配子融合成为合子的过程被称为受精。由合子发育成一具有双亲遗传性的新个体。高等动植物的雄性和雌性亲本(即父本和母本)的遗传特性,是由具单倍染铯体的精子和卵通过受精而传到子代的。由精子和卵融合产生的新个体,恢复了像亲代一样的二倍染铯体的数目,继承了亲代双方的遗传性,同时,以通过受精产生的子代,既有亲代遗传的特性,也表现有个体的特异性。
对于多细胞生物来说,有性生殖同时带来了复杂的个体发育过程:有性生殖伴随着复杂的行为进化,为达到受精和繁殖后代的目的,进化出无数复杂的与性相关的行为:求偶、性竞争、性爱、亲情等。
雌雄分别是独立的个体,每个个体身上都携带属于自己的基因,不同的个体经历各自的成长过程,当雌雄个体性成熟后,雌雄经交配产生出新的个体。遗传信息的重组实际上是一个遗传信息的优化过程(这也不是绝对的),那些具有好的适应性的东西容易被保留下来,不好的东西被筛选掉。每个生物个体的生存活动都是与环境进行信息交换的过程,环境信息会在生物体上留下痕迹,在异体融合的过程中,不同个体的信息有交换和取舍,通过遗传信息交换来对后代的性状产生影响,那些适应环境的信息就有可能被保留下来。
所以,雌雄两性遗传信息的重组不仅是为了维持物种的延续,更是驱动生物进化的重要因素。
从生物学的观点看,性表现为异体间的配对,也就是同一物种的不同个体为产生新的个体而进行的结合。生物个体间存在差异,这些差异受到不同遗传和生存环境的影响,即不同个体携带着不同的遗传信息,而异体的结合是要达到交换遗传信息的目的,产生出具有新的遗传信息组合的个体,这种异体间遗传信息的交换更有利于生物的生存和发展。
同时,性也是不同生物个体相互关系的一种表现。生命的发展在很大程度是建立在不同生物个体的相互关系上,由于性的存在,不同个体在性的基础上结成一定的关系,产生同性以及异性之间的复杂关系,极大地丰富生存内容,从而对生物的存在形态和发展产生影响。
所以,性这种繁衍方式不是一种绝对的遗传形式,它因生物发展需要而产生,性是生物不同个体之间一种复杂的关联形式,性的存在与生物演化之间有密切的联系。和无性繁殖相比,有性繁殖大大提高了进化的效率,更有利于生物的生存和发展,生命世界也因此变得更加生动和精采。
性的出现和存在,是自然伟大又神奇的创造。
地球上为什么很少有无性繁殖的生物,而有性繁殖却很多?
生物的繁殖分为有性和无性,这两种方式都有利有弊,同时也让人困扰。无性繁殖是雌性可以克隆自身,而有性繁殖则是多数生物的自然选择。为什么今天人和多数生物都需要通过性的交配来繁衍,而无性繁殖逐渐式微,科学对此在慢慢做出解答。
矛盾的假说
以往科学家们的看法是,有性繁殖大约起源于10亿年前,这种方法给生物提供了一种机会,彼此交换基因并进行基因改组,从而能创造新基因组合体的后代,也就能在环境突变的条件下生存下来。
但是,研究人员认为这并不能完全解释两性结合在一起创造后代的机理。因为两性结合产生后代比无性繁衍后代代价大。仅仅是花大量的时间和资源来寻找和吸引异性便是一种很大的代价。
实际上所有生物都可能像海星和仙人掌一样想要繁殖时可以脱落自己的一小片而成长为新的个体,这种繁殖实在是一本万利,非常简单。
因为无性繁殖不需要像孔雀一样煞费苦心地开屏以吸引配偶,也不必像其他一些鸟儿一样引吭高歌来吸引异性。与此相似,如果是无性繁衍,雄鹿没有必要长出又长又壮的多叉鹿角,用自己的强壮来向雌鹿求婚;雄象也不必产生“科隆香水”来吸引异性;小伙子更不必花大把的钞票来与姑娘约会。
所以,无性繁殖有一大堆理由,而有性繁殖的理由似乎站不住脚。但是,为什么有性繁殖又是今天人类和其他多数动物所选择的主要生活方式呢?2016年的一项研究提出了人类需要性的比较令人信服的根据:通过有性繁殖,可以把有害的基因突变从一个种群中清除出去。根据这种理论,通过性的结合而产生的基因随机组合有时会产生一种浓缩个体有害突变的作用。这些个体的健康程度比其他人差,因而很可能被自然选择所淘汰。
当然,这只是一种假说,称为“突变决定论假说”。但是,这种假说又是自相矛盾的,因为比较起来,单个个体的突变是轻微的,而多个个体的突变结合起来则会造成更大的伤害。两性结合把多种突变结合起来,岂不是更糟?这种现象也称为遗传上的“负抑制”。
从虚拟生物得出的结论
于是研究人员致力于解释这种矛盾的假说。虽然还无法在真实的生命中找到解释的模式,但通过计算机模式可以有一些答案。美国休斯顿大学的里卡多·阿哲维多等人通过计算机模式给出了一个解释,他们认为负抑制只是性本身的一种自然的副产品。
表明他们观点的论文发表在《自然》杂志上。论文详细解释了生物有性繁殖的结果。
他们创造了一种数字生物,可以像真的生物一样以相同的性结合来繁衍后代。如同正常的生物一样,虚拟的生物会产生一种自然的缓冲器来对抗突变导致的变化。这种能力称为遗传稳健性(geneticrobustness)。这一点被视为是性的主要益处。
有性繁殖可以通过基因改组让一个种群在本族群中把突变传播到许多个体。实际上这些突变就会被稀释,由此可以通过个体的遗传修复系统加以有效的修复处理。也就是说,有性繁殖其实是一种缩小和稀释危险突变的繁衍机制。显然,这才是性的最大理由。不过,研究人员发现,数字虚拟生物只在一次面对少数突变时,稀释保护才起作用。当一次面临多种突变时,生物的修复系统会超负荷,由此甚至会导致生物死亡。阿哲维多认为这种情况也会发生在真实的生命中。
幸运的是,大多数生物从未被迫濒临过一次许多突变的挑战,生物一次只习惯于一种或两种突变,而不会面临一次10种突变。所以,研究人员认为,通过性结合的遗传稳健性的重组和生物有限的能力处理突变导致了自然的负抑制发生,但这只是一个副产品。而性对生物繁衍的最大作用却是稀释突变的危害。大多数突变都是有害的,因此任何能帮助生物摆脱其有害突变的东西都是重要的。当然,性的结合还有另外的作用,即产生好的突变并遗传下去。
所以,总的来说,尽管性和性的追逐是既费时又费工,但由于可以把好的突变相加和稀释坏的突变,因而性就成为多数生物的繁衍方式。
性:应对变化的环境
性对于人来说是费时费工费钱财,对于动物来说同样费时费工和耗尽养料,有时还要付上沉重的成本,比如雄性的生命。所以,性又是危险的。所以直到现在,许多植物和低级生命还是无性繁殖。它们继承的是生物在最初时候采用的简便而成本小的无性延续种群的方式。
例如,把树枝的芽埋入地下会长出新的树来,扁虫切掉一半还会长出新的头来,或在另一半长出尾来。许多微生物、真菌也是以这样的无性繁殖方式延续着自己的种族。这样的繁殖真是省事省力又省钱。两相比较,有性繁殖还是危险。
但是为何人和其他生物还需要性呢?费力不讨好的有性繁殖又在今天成为主流呢?研究人员认为,答案在于有性繁殖的益处。通过有性繁殖而产生的基因重组有助于生物更容易适应有压力和变化无穷的环境,这是有性繁殖的另一个重要理由。而这个解释也是建立在研究的基础上的。对酵母的一项研究证明,性的确是有益的。
美国奥克兰大学的马修·戈达德等人设计了一项研究来对比同一菌株的有性繁殖的酵母和经过修饰的无性繁殖的酵母的生存状况。有性和无性繁殖酵母都以同一速率繁殖。不过,对这两组生物同时改变了一点条件,只给它们提供较少的食物。在缺食的条件下,有性繁殖的酵母仍然以94%的速率生长,而无性生殖的酵母则只达到80%,在《自然》杂志上发表的这一研究提示,有性繁殖比无性繁殖者更适应环境,因此前者生存的机会更大些。因为,缺少食物既可以看作是环境的剧烈变化,也可以是一种生存的严重压力,但有性繁殖者比无性繁殖者的适应更好。
不过,这个研究也存在一些缺点。一是该研究并没有揭示为何有性繁殖者在压力环境下更为坚强。而且,这个研究不能解释为何有性繁殖的产物在雌性和雄性间的负担有如此大的差异。比如,通常区分为两性的生物是雌性花更多的时间和精力去抚育和照料后代,而雄性则付出甚少。而且雌性的性细胞与雄性性细胞相比也显得非常复杂和昂贵。
所以,尽管这个研究证明有性方式比无性方式更适应环境的变化和生存的压力,但要清楚地解释有性繁殖为什么是如此常见和流行则需要更多的理由。
性的根源在基因
同样,人类需要性是因为需要有益的基因突变相加,稀释有害的基因突变,同时增加自身适应环境和压力的能力。但是,对于每个人来说,性的欲望却是不一样的。这是为什么?过去认为这主要是心理的原因。但今天的研究得出的答案是,性欲、性欲的唤起和功能在于每个人的基因差异。这种理论可以改变过去心理学家对性欲的解释,性欲主要不是心理问题,而是生物学问题。
新的研究证明,人类性欲的个体间的差异要归因于遗传变异。这是首次发现DNA上的基因序列的普通变化可影响人的性欲、性唤起和性功能。以铯列耶路撒冷希伯来大学的理查德·埃布斯泰因教授等人检测了该大学148名健康男生和女生的DNA,并将DNA检测的结果与对这些学生的问卷调查相对比。问卷调查的问题有“你的性唤醒频率大约是多少?”、“你通常对你的性生活感到满意吗?”等,主要集中在三个方面,即性欲、性唤起和性功能。
研究人员发现,在一种称为多巴胺D4受体(DRD4)基因的变体与学生的自我陈述的性欲之间有相关性。D4受体的基因的不同,学生们对性问题的答案就有不同。问卷答案与DNA样本比较结果清楚地显示,大约有2/3人的基因不同,导致了他们的性欲较弱。有一个特殊的DRD4变体的学生的问卷调查得分低于平均得分约5%。这个数值虽小,但是却有统计学上的重要性。而另外约1/3的人具有性欲表现较高的基因型,他们的性欲较强。
很早以前,研究人员就发现,人的许多神经递质(化学物质)决定着人的生理和行为,包括性欲和性行为。这些神经递质的产生也是由基因决定的。实际上多巴胺D4受体(DRD4)就是一种神经递质,它部分地控制着大脑对多巴胺的反应。而D4受体不仅与动物和人的性行为有关,而且也主管着人感受高兴的“愉快系统”。多巴胺回路则帮助建立了一种驾驭性欲、药物和食物的机制。而且埃布斯泰因在2004年就发现,阻断多巴胺D4受体基因的药物有助于触发小鼠的勃起。
现在他们发现约有70%的人拥有性欲低的基因变体,而约20%的人拥有性欲高的基因变体,证明基因可能决定着人们性欲的高低。当然,这个研究只是初步的。而要揭示性欲的大小和性功能的奥秘,还需要更多的研究。
哪种海洋生物是用公的来生孩子的
是海马。
海马是刺鱼目、海龙科暖海生数种小型鱼类的统称,是一种小型海洋动物,生活在暖海浅海的海藻丛中。
海马是地球上唯一一种由雄性生育后代的动物。
雄海马的腹部、正前方或侧面长有育子囊。交配期间,雌海马把卵子释放到育子囊里,雄性负责给这些卵子受精。然后,雄海马会一直把受精卵放在育子囊里,直到它们孵化并发育成形,才把它们释放到海水里。