我们所知的关于性的大部分知识,或者说我们认为我们知道的,都源于动物王国。这不足为奇——我们是动物,而且在比无限小的细胞团更大的生物体中,更容易研究基因舞蹈的细微差别。
问题在于,动物的性行为已经高度专业化,以至于令人分心。阿肯色大学费耶特维尔分校的原生生物学家弗雷德里克·斯皮格尔说,大多数研究人员已经学会了避免通过研究生命之树上的动物分支来寻找普遍的性真理,但有些人仍然严重依赖单一的动物模型,而另一些人则在没有意识到的情况下兜售过时的分类学思想。
斯皮格尔说:“关于性的起源和功能,大量的树木被砍伐,但是一些撰写和教授这些材料的人仍然把动物的性行为放在脑后。这是有偏见的,而且是倒退的。”他是关于性的评论的作者,该评论于5月10日在《皇家学会学报B辑》在线发表。
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请看变形虫:一种块状的、通常是无性的微生物集合,分类学家在历史上将其视为进化上的怪异现象而扫地出门。斯皮格尔认为,如果生物学家想了解性的普遍特征,尤其是其好处和代价,那么没有比这更好的生物可以开始了。
他说:“性是所有真核生物生命中最原始的特征之一。只有少数真核生物谱系中我们从未见过性,而且它们都是变形虫。通过这些无性生物,我们可以进行比较,并提出一些关于性的真正综合性的问题。”
变形虫是单细胞的团状生物,像它们所有的真核生物亲戚(包括人类)一样,将DNA储存在细胞核中。尽管一些变形虫可能不能进行有性生殖并通过有丝分裂进行分裂,但另一些变形虫是可以进行有性生殖的真核生物,有性生殖可以最简单地定义为将基因组撕成两半,然后再将它们重新组合。这种做法通过调和基因来促进多样性,并最终有助于谱系在自然选择对其起作用时经受住世代的灾难性变化。
对变形虫的历史概括倾向于不那么性感的一面,这几乎肯定是错误的,一项在线发表在3月23日的《皇家学会学报B辑》(斯皮格尔是该文章的审稿人,并以此为基础发表了他的评论)的研究得出结论。尽管有些变形虫没有被发现进行性行为,但作者的分类学工作表明,变形虫的祖先确实进行过性行为,就像导致所有现代真核生物的共同祖先一样。
尚不确定是什么原因促使某些变形虫进入了独身生活,但它们可能是在不需要性的能量成本或性带来的遗传优势的稳定环境中进化而来的。在放弃了性地改组其基因的能力后,也许它们只是通过有丝分裂进行繁殖而生存了下来。无论如何,这都是进行更多研究的沃土。
斯皮格尔说:“性是与环境中重大变化相关的昂贵过程。我喜欢告诉我的学生,‘当情况变得艰难时,强者就会变得色情。’”
除了处理无性之外,早期的分类学家还必须对类似于植物、真菌和动物的变形虫进行分类。42年前,当罗伯特·惠特克首次提出他广受欢迎的五界分类系统时,他将变形虫从各个界中挑选出来,并将它们全部视为原生生物。此后,基因组研究和系统生物学领域已经完善了这种分类,但斯皮格尔认为,过时的思想继续扭曲着生物体之间的进化关系。
他并不孤单,他渴望恢复变形虫适当的性地位,或者抱怨对生物性的误解,包括认为它是生殖性的。(他说,性不是生殖性的,而是将两个配子细胞减少为一个细胞——是细胞的复制,即有丝分裂,才是生殖性的。)
海洋生物实验室的分类学家大卫·J·帕特森说:“我们并不完全了解性背后的进化过程,甚至不了解其好处。”他既没有参与斯皮格尔的文章,也没有参与对变形虫无性现象的研究。 “我们需要做的是回溯[进化]树,从下往上研究性,寻找性的替代方案。”
由于一些生物学教科书和研究继续回避变形虫和其他微生物的细节,而倾向于关注较大的生物体,斯皮格尔看到了一种悲剧性的讽刺:变形虫及其同类可以最好地让新兴的研究人员探索性的代价、进化以及它可能或可能无法解决的问题的替代方案。
斯皮格尔说:“他们使用错误的生物体来提出他们想要回答的关于[性]的问题。”
普林斯顿大学的生物学家约翰·邦纳研究变形虫已超过70年,他说他没有理由怀疑斯皮格尔的担忧——即使这些担忧不是新的。
邦纳说:“性在[变形虫]中很常见,即使有些是无性的。我认为可能还有很多人不了解这一点。这绝对值得引起人们的注意。通过比较性的存在与缺失,仍然可以学到一些非常重要的东西。”
同时,斯皮格尔看到了浪费的资金、时间、困惑以及开创性研究的机会。
他说:“你不能通过研究一种生物体来了解性。让我们让人们接触到许多奇怪且非常不同的生命形式。让我们进行一场真正的性革命。”
*澄清(2011年5月11日):这句话在发表后进行了修改。原文没有明确表达这句话指的是在性中使用配子的生物体的受精作用。