为什么绝大多数动物雌雄比例都接近于1:1,是大自然的选择吗?

为什么绝大多数动物雌雄比例都接近于1:1,是大自然的选择吗?,第1张

两个性别是如何诞生的

要理解这个问题,就要从性别是如何诞生的说起。这里有一个有一定研究结果支持、相对靠谱的猜想:在只有单细胞生命的时代,早期的原生生物进化出了一种在困难时期相互结合(吞噬)成大细胞休眠,当环境转好时再激活彼此分离的技术。此操作不仅可以富集更多的营养存活更久的时间,还有带来了两个好处:

两个细胞的基因在结合时发生了交流,加快了进化的速度。两倍的基因可以产生“显性”与“隐性”的区别,大大提高了生物的性状种类,提高了竞争力。

那么自然而然地,出现了一些激活后也没有分离的大细胞,这些细胞的竞争力更强,于是“结合态”开始渐渐代替“原生态”成为生命周期的主要形式(二倍体生物也在这个时候登场)。而为了保留交换基因的好处,大细胞们依然会在适当的时机分离出含有一倍体基因的小细胞用以结合,这些大细胞被称为合子,小细胞被称为配子。

在产生配子这件事上,出现了两条不同的分化路线:一条携带更多的细胞质,这样结合后的新细胞就可以获得一份“新手大礼包”。而另一条则向着强化运动能力的方向进化,这就要求它们的体型小、速度快、数量多以准确地找到大配子。是的,这就是最初的卵子与精子,也是两种性别诞生的根源。

一种生物向着两个形态迥异的方向进化,通常会形成两个新物种,但是二者又必须始终保持紧密合作,于是就产生了两性这种特殊的关系。

基因在物种内的竞争让性别平衡

那么为什么两性的比例会趋向于1:1呢?正如上面的结论,性别是合作与竞争共存,那么自然地,双方拥有同比例的权重,天平向任何一方倾斜都会有自然地纠偏力量,我们可以用极限法来推理。

假设有一种蜥蜴,它们目前的基因很特别,导致后代雄性雌性的比例为1:9,目前这里有2只雄性和18只雌性,还有一只未受孕的雌性“天选蜥蜴”,现在你这里有一个神奇按钮,按下“天选”就会获得一个“百分百生雄性”的基因,你改不改?

你若不改,“天选”依然有10%的几率生出雄性,与以上20只个体在一起繁衍的后代中,50%的基因来自父本,按公平竞争算,“天选”的基因有50%/3=16.6%的几率传给下一代;而如果生是雌性,则要与19只母本平均分坦基因,传递几率为50%/19=2.6%,二者综合一下10%×16.6%+90%×2.6%=4%

要是改了呢?“天选”的基因流传率就可高达16.6%,二者差了四倍还多!很显然,“百分百生雄性”基因在这种环境下是一个大优势基因,会很快地传播开来。

通过以上可得,如果环境中雄性多,则生雌性的基因会占据传播优势,反之亦然。

一点点优势,在自然选择的叠加下也会变得极大

当然,世界上并不存在百分百生雄性基因,所以我们想知道的是,如果某优势基因只占有一个非常微弱的优势,能产生什么结果?

我们假设一个优势基因在遗传给后代时比其它基因多千分之一,若通常为1,此基因为1.001,在繁衍了100代后会发生什么呢 ?1^100还是1,但1.001^100=2.7,若是1000代呢?1.001^1000=20.95。

不要以为这个数字很夸张,我们的祖先智人大约出现于35万年前,按15年一代算也有2.3万代了,那么这个千分之一的优势就会扩大为1.001^23333=13,437,851,113——134亿倍的优势.

所以,雌雄两个性别间的优势竞争一直在以微调的方式维持着微妙的平衡,人类的男女出生比例为105:100,这是因为男孩在成长中的折损率要比女孩稍微大一点,所以基因精妙地将其平衡掉了。

通常的性比是1:1,因为雌性性染色体为XX,雄性性染色体为XY,分离比皆为1:1,这就导致其后代中拥有XX和拥有XY的个体数接近1:1,也就是雌雄比列接近1:1。

但也不一定。在许多灵长类动物中存在局域交配竞争,导致性比偏离,这是其母体通过产生数量不等的雌雄后代使自身的生殖成效最大化,大部分是出生的雌性多于雄性,因为产出的雄性个体会离开家区,而在家区中的雌性间的局域资源竞争十分紧张。


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