2007 年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)雙髻鯊可進(jìn)行無(wú)性生殖，這是首次被發(fā)現(xiàn)具有該能力的鯊魚(yú)。

有絲分裂（圖左）是一種無(wú)性生殖過(guò)程。減數(shù)分裂（圖右）則屬于有性生殖。有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞與母細(xì)胞完全相同，減數(shù)分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞則不同于母細(xì)胞。

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，多年來(lái)，研究人員一直在試圖弄清生物為何會(huì)進(jìn)化出有性生殖的繁殖形式，而非效率更高的無(wú)性生殖。如今有科學(xué)家指出，有性生殖或能幫助生物對(duì)抗致病微生物。

該理論認(rèn)為，有性生殖是生物為對(duì)抗疾病演化出的保護(hù)機(jī)制，并能幫助生物不斷進(jìn)化、以適應(yīng)病原體的變化。

澳大利亞阿德萊德大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一套計(jì)算機(jī)模型，為他們的理論提供了支持。這一模型幫助他們解答了復(fù)雜生物的性能力之謎。一百多年來(lái)，這一問(wèn)題一直使進(jìn)化遺傳學(xué)家困惑不已。

“無(wú)形生殖是一種簡(jiǎn)單得多的繁殖方式，”阿德萊德大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院的高級(jí)講師、此次研究的主要作者達(dá)·席爾瓦博士（Dr da Silva）指出，“這種方式無(wú)需尋找交配對(duì)象，不受時(shí)間和能量的限制，也不必像有性生殖一樣、牽涉到錯(cuò)綜復(fù)雜的遺傳物質(zhì)。因此很難理解生物為何會(huì)進(jìn)化出有性生殖。”

據(jù)達(dá)·席爾瓦博士介紹，幾十年前，有科學(xué)家針對(duì)性的起源問(wèn)題提出了一項(xiàng)名叫希爾·羅伯森干涉（Hill-Robertson Interference）的理論，近年來(lái)越來(lái)越受到業(yè)界關(guān)注。該理論認(rèn)為，有性生殖使生物的基因相互結(jié)合，使其在進(jìn)化中占據(jù)更大優(yōu)勢(shì)。有性生殖產(chǎn)生的后代也可攜帶更多有益的 DNA 突變形式。

而在無(wú)形生殖中，對(duì)物種有利的突變基因需要彼此競(jìng)爭(zhēng)，只有一種突變基因能夠被遺傳下去。

然而，達(dá)·席爾瓦博士認(rèn)為這一“簡(jiǎn)潔明了”的理論無(wú)法解釋為何已適應(yīng)了環(huán)境、趨于穩(wěn)定的物種仍會(huì)繼續(xù)采用有性生殖的繁殖形式。

“很難想象此類(lèi)自然選擇行為為何還會(huì)持續(xù)下去。對(duì)于已經(jīng)完成了環(huán)境適應(yīng)的物種而言，大多數(shù)基因突變都是有害的。要想讓基因突變對(duì)自身有益，就需要環(huán)境在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生巨變。因此，肯定有某種強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力促使生物偏向于采用有性生殖。”

不過(guò)，達(dá)·席爾瓦博士經(jīng)分析后認(rèn)為，另一項(xiàng)名為“紅皇后假說(shuō)”（Red Queen theory）的理論可以與希爾·羅伯森干涉理論相結(jié)合、解釋有性生殖存在的原因�！　�“紅皇后假說(shuō)”認(rèn)為，細(xì)菌、病毒和寄生蟲(chóng)等病原體為適應(yīng)人體而不斷進(jìn)化，而人類(lèi)為了增強(qiáng)對(duì)病原體的抵抗力，也需要不斷進(jìn)化。這樣一來(lái)，新的基因突變就有了發(fā)揮長(zhǎng)處的機(jī)會(huì)。

這場(chǎng)“進(jìn)化軍備競(jìng)賽”正如細(xì)菌的抗生素耐藥性問(wèn)題。細(xì)菌可對(duì)抗生素做出快速適應(yīng)，因此我們需要不斷尋找新型抗生素。

“上述兩種理論一直在相互競(jìng)爭(zhēng)，科學(xué)家針對(duì)兩者分別展開(kāi)了研究，但我們認(rèn)為可以將它們合并起來(lái)。”達(dá)·席爾瓦博士表示，“兩種理論都無(wú)法單獨(dú)解釋有性生殖存在的原因，但若將兩者結(jié)合起來(lái)，紅皇后病原體共同進(jìn)化動(dòng)態(tài)假說(shuō)便可提供希爾·羅伯森干涉理論中提到的不斷變化的環(huán)境，使有性生殖成為一種優(yōu)勢(shì)。

研究人員利用計(jì)算機(jī)模擬提出了這一合并理論。計(jì)算機(jī)模型與實(shí)際實(shí)驗(yàn)中的情況相同：當(dāng)線(xiàn)蟲(chóng)與高度致病性細(xì)菌共同進(jìn)化時(shí)，有性生殖次數(shù)迅速增多。