为什么人有男女之别,动物有雌雄之分,就连植物都分雄蕊、雌蕊?在大多数人印象里,有了性别才能繁殖后代。实际上,生命之初生物都是无性繁殖的,现在还有大量生物依然这样,有些生物甚至同时具备有性繁殖与无性繁殖。
生命的永生
生物繁衍无非就是想把自己的基因传递下去,而单细胞生物不断自我复制,实际上更能实现这个目标。
例如:孩子的基因一半来自于母亲,一半来自于父亲,意味着每一代传承过程中我们的基因都被减半。而自我复制可以不断创建分身,每个分身都具备几乎与本体无二的基因,意味着只要有一个分身存在就可以不死不灭。
永生难永存
生物自我复制的过程中,只有极小的概率发生基因复制出错,从而改变生命体性状。不过地球的环境并非一成不变。
最早的地球是厌氧古菌的天下。随着天赋光合作用的蓝藻出现,氧气出现了,它对于厌氧菌来说是毒气。24亿年前,随着大气层不断充满氧气,厌氧古菌大灭绝,史称大气氧化事件。
图:每一次大灭绝都是大自然对全球“样本”进行最严格的筛选
于是生命发现,与其不断复制,不如创建无数性质不相同的“样本”,这样更容易在环境的考核中,留下更多的生命火种。基因是生命的图纸,每个生物的基因只有那些,根本变不出花来,于是生命学会了分享交换基因。
交换需要分组
既然是交换,就要避免碰到与自己基因相同的个体,否则与自我复制无异。为了解决这个问题,生命出现了“分组”策略。举个例子:
交际晚宴上,各行各业来了很多人,如果你是卖房子的,你希望结识有购买力的IT、金融等其他行业的精英。然而最后你都快喝醉了却发现换回来的名片几乎都是同行。
为了解决这个问题,第二次晚宴主办方制定了一个规矩:卖房的带绿领带,IT行业带红领带,金融带金领带......这次晚宴上大家都进行高效的名片交换。交换基因同样如此,与其随机低效率交换,不如先分组,这个组别就是性别。那么性别如何分配,又是什么决定了谁来孕育后代呢?
雄性为何不能孕育后代?
一对夫妻吵架,男:你一天天除了吃就是睡,还会干什么?女:我会生孩子,你会吗?
在性别演化过程中,为什么只让雌性繁衍后代?从能量的角度思考,雄性的存在似乎是一种浪费。实际上性别一开始是不稳定的,一些细胞在偶然的情况下,分裂出了只有一半基因的细胞,然后细胞们发生了融合,组成了新的、完整的细胞。我们将这些只含有一半基因的细胞称为配子。
这些新的细胞继续分裂出配子,配子继续与其他配子融合,生命的繁衍逐渐演变成大家相互“扔”配子的场景。其中有些细胞专挑体型大的配子下手。这种择大的演化策略更有利于繁衍,因为配子大,意味着其中所含营养多,后代存活率高。这促使配子朝着越来越大的方向发展,然而“大”有一个弊端就是难以移动,只能被动接受其他配子。
这时候有些生物发现一条新的演化策略:可以用较小的能量多分裂出几个较小的配子,然后让小配子游向那些无法移动的大配子。在两种不同策略的结合下,小的越小,大的越大。最后小配子几乎只剩下基因,而大配子内包含孕育后代所需的一切细胞结构与营养物质。
随着生命继续演化,可以分裂出配子的生物被分为了两类:专心制造大配子,孕育后代的称为雌性;以数量为主,主要为了交付一半基因的称为雄性,从此生命终于有了性别之分。
有限才是无限
有了性别,生命需要面临一个更严峻的问题:没有了分身,个体消失后独一无二的基因也就消散了。这意味着性别系统的出现虽然创建了多样性,但同时也发明了“死亡”。不过生命反而反驳说到:“死亡才是我最伟大的发明。”
地球的能量是有限的,无法供养数量无限增多的永生体。当生物达到地球所能承载的极限,终归需要选择一部分生命离去。虽然交换基因只能传承一半,但交换机制更容易在变幻莫测的地球环境中延续生命,而延续生命比延续基因更为重要。黑猫白猫抓到耗子的就是好猫,存在才是王道。因此只有死亡才能使不同的生物跨越年代,更好地完成生命的接力,赋予了生命永恒存在的可能性。为了能够永恒存在,生命必须是有限的。