雌與雄生命的謎中之謎

其其

在不久前北京舉行的世界地質大會早期生命起源研討會上，北京大學生物系教授張昀宣講了一份論文，公布了他的一項研究成果：他在距今6億2千萬年前的磷礦巖中找到了生命最早出現性別分化的痕跡。換句話說，生命至少是在6億多年前就開始有了雌雄之別了。

6億多年前“寒武紀生命大爆炸”還沒有出現，地球上的生命只不過是一些肉眼根本看不清、只有在顯微鏡下才能分辨的微生物。地球上最早的生命出現在35億年前，在漫漫的地球早期演化史中，有很多億年，生命只是一些單細胞，多少年不變。大概到了18、19億年前，地球的大氣中開始出現了氧氣，這時除了有原始的原核細胞，又開始進化出了真核細胞，這是一種需氧代謝的細胞，比原核細胞復雜得多了，它具備了出現多細胞生物和雌雄分化的可能。

張教授是將磷礦巖中的多細胞化石與某些現代紅藻的有性生殖結構加以比較得出結論的。以我們這些外行人的眼光來看，原核細胞也好，真核細胞也好，不過是些針尖大的小點點，似乎沒什么區別。但是對于生命進化來說，那是一次了不起的革命。因為原核細胞的繁殖是靠自身的分裂，一變二，二變四，四變十六……而真核細胞出現了有性繁殖，繁殖率大大提高，一對細胞一次甚至可以繁殖出成千上萬的后代。有性繁殖的另一大特點是使得物種遺傳的變異量大大增加。舉例來說，如果原核細胞在遺傳時有10個位點上發生突變，那么它就會出現10加1共11種變異；而有性繁殖時如果有10個位點上出現突變，它就會有3的10次方這么多的變異，大概是5千多種。有性繁殖大量繁殖后代，比如一條魚會生幾十萬幾百萬個魚籽，但只有不足百分之一的活下來，剩下的都成了其它生物的食物，這就造成了生物食物鏈的形成；而遺傳變異量的大大增加，則為我們這個星球帶來了如此煌煌大觀的萬千生物世界。張教授說，所以，我推斷有性繁殖的出現應該是后來的“寒武紀生命大爆炸”高等動植物突然大量出現的一個誘因。

生命自從有了雌雄分化，就有了它的大量繁殖，就有了它的種類爆炸，它的進化步伐大大加速。后來過了很久很久，才有了男人女人間的愛情，有了父母之愛和親子之情，有了由此產生的古今中外的燦爛文化……當6億多年前的小小細胞在進行自己的化分化合時，它們怎么會想到將來會有這樣了不起的結果？

我問張教授：原始的細胞為什么要出現雌雄變化呢？是什么在推動這種變化出現？

張教授說：你問得很關鍵，這就是一個謎。因為對于細胞個體來說，出現雌雄變化，進行有性繁殖，是要付出很大的代價的。生物在進行有性繁殖前，必要先生出雄性或雌性的單細胞，由這兩種細胞進行交配。這時候，細胞對環境的適應值就要下降50％。相比原核細胞的無性繁殖（它光是自己分裂就行了），有性繁殖是件非常麻煩的事。但是，生命的進化還是不可逆轉地朝著這個方向走過來了。這是為什么呢？動力是什么？這是當前許多科學家都在熱心探討的問題。或許我覺得可以這樣解釋：前面我們說過有性繁殖對于整個種群的種種好處，所以，盡管對于生物個體有性繁殖是件有代價的事，但它卻對整個種群有好處。

性別之謎只是生命之謎中的一個，生命之謎還有很多很多。比如：生命與非生命的界限究竟是什么？地球上的生命是從哪來的？會是從外星來的嗎？地球之外還有生命存在嗎？如果生命就是從地球本身產生的，這個從化學到生物的過程是怎樣的？生物在地球上曾有幾次大的毀滅，什么原因？為什么今天又是這些種類活在了地球上？人類進化到今天，將來還會發展成什么樣……

我們永遠不停地問，不停地找，不停地頓悟，又不停地發出新的疑問。

責任編輯：黃艾禾