【自然地理】科学家:男人的存在是为了维持人类种群的繁荣

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所属分类:自然地理

被标题吸引到了有木有?让我们进入正题吧!

2015-5-22 8:53:00

北京时间5月22日消息,据国外媒体报道,几个世纪以来,人们一直在争论雄性和性的意义。尽管大多数男性认为他们为人类的进步发挥了关键作用,但对很多物种,雄性的存在意义要小的多。但现在,科学家们又发现了大自然让雄性存在的一个目的:雄性对雌性的争夺有助于维持种群的繁荣。这项研究已经发表在《自然》杂志上。

【自然地理】科学家:男人的存在是为了维持人类种群的繁荣

▲世界最大蜥蜴科莫多龙。很多爬行动物(科莫多龙等)不需要交配就可以自然繁殖,这使得科学家思考有性生殖和雄性一直存在的原因。

【自然地理】科学家:男人的存在是为了维持人类种群的繁荣

▲电子显微镜下的面象虫。科学家发现如果没有雌雄淘汰,面象虫将很快灭绝。

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▲海豹。许多雄性哺乳动物需要通过暴力决斗来赢得雌性,这样可以确保最大、最强雄性的基因传递给后代。

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▲研究人员培育了超过50代的面象虫,以确定不同强度雌雄淘汰对物种长期生存的影响。

【自然地理】科学家:男人的存在是为了维持人类种群的繁荣

▲小型天堂鸟,用鲜艳的颜色和舞蹈争夺雌性。跳舞时间更长、舞姿更好的雄性将赢得雌性,并将它们的基因传给下一代。

自然界中,很多物种的雄性根本不抚养后代,它们通常只提供卵细胞受精所需的精子。而根据进化论,自然选择可以淘汰低效的东西,那么自然界最终将只有无性生殖,因为这样可以产生更多的后代。很多种类的蜗牛、昆虫、爬行动物和鲨鱼都能实现孤雌生殖,它们的未受精卵就可以发育成胚胎。

但现在,科学家已经知道了孤雌生殖在动物王国相对罕见的原因:雌雄淘汰使得最适合的雄性赢得雌性并将自己的基因传给下一代,而这对整个种群的繁荣很有好处。

东英吉利大学的Matt Gage教授领导了这项研究,他说:“在地球上,几乎所有的多细胞生物都是有性繁殖,但解释这个现象并不容易。因为性会给生物带来了很大负担,最明显的是只有一半后代(女儿)可以繁育后代。那为什么还要在儿子身上浪费精力呢?通过实验,我们发现这是因为在繁殖过程中,雄性的相互竞争可以提高种群的基因质量。这种竞争被称作雌雄淘汰,它作为过滤器可以消除有害的基因突变,从而使种群长期繁荣下去,避免灭绝。”

为了理解雌雄淘汰,科学家花了十年时间在实验室繁殖面象虫,并观察它们的进化。在实验中,科学家将面象虫分成了很多组,不同组面象虫的雌雄淘汰强度不同。有些组中,有多达90只雄面象虫竞争10只雌面象虫。有的组中,一只雄面象虫则配对了一只雌面象虫。保持这些条件不变,在繁殖了大约50代后,科学家检查了每组种群的基因质量。

科学家发现:经历高强度雌雄淘汰的种群可以保持更高的基因质量,它们近亲繁殖的灭绝可能性也很低。而雌雄淘汰强度很低的种群在经历近亲繁殖后,种群健康的下降非常快,通常会在10代内灭绝。

在自然界中,雌雄淘汰会导致很多雄性动物间的激烈竞争。比如说,雄鹿为了争取雌性会和其它雄性展开激烈决斗。天堂鸟为了赢得雌性,会跳复杂、丰富多彩的舞蹈。为了在雌雄淘汰中获胜,雄性不仅要保持健康,而且通常需要比周围的雄性高大。要达到这些要求,雄性离不开基因的帮助。

通过雌雄淘汰传给后代的基因能确保种群的健康和长期生存。Gage教授说:“没有性,不健康的基因将继续被传递给下一代。棘轮效应使得种群中会积聚有害基因突变,而每一个新突变都使种群进一步接近灭绝。雌雄淘汰有助于过滤这些突变,使种群持续消除灭绝的威胁,我们的研究结果也直接支持了这种理论。由于雌雄淘汰对物种有如此重大的意义,有性生殖自然成了主导模式。”

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