地球上并非所有生物都需要有性生殖,虽然绝大多数生物的祖先确实走上了这条进化之路,但某些生物喜欢自给自足。

有时它们人丁兴旺——在拒绝了性生活后,成功生存了数百万年。有时,它们甚至能在性生殖和无性生殖之间反复切换。所以,交配真是是一件麻烦的事情。

单性生殖有一定的好处——免去了追求配偶的成本,而对具有性别的生物来说,雄性自身无法生产后代——与无性生殖的生物相比,效率相对较低。

但从广义上讲,有性生殖的实际优势是什么?为什么它会成为多细胞生物主要的繁殖方式?

最常见的解释之一是,通过混合两组(希望)不相关基因库的遗传贡献,降低了在连续的、无性克隆的世代中容易出现的有害突变的可能性。

但也有其他假说,包括有性生殖所提供的遗传多样性使生物体更有可能获得有利的变异,包括防御适应性——更好地抵御病原体和寄生虫。

在一项新研究中,由法国蒙彼利埃大学的进化生物学家Frederic Thomas所领导的团队提出了一个新想法。

他们说,多细胞生物体稳定地进化出有性生殖的方式,因为它可以减少被称为“骗子”的传染性癌细胞。

“我们认为性已经且仍受自然选择青睐的原因在于,与无性繁殖相比,它降低了对现今依然存在的远古敌人的适应性成本:传染性恶性细胞系。”

这是他们论文的核心思想。在由多种不同细胞组成的多细胞生物中,细胞为了生物体的共同利益而相互妥协、融合,骗子细胞逆转了这种趋势——以牺牲合作为代价,谋求个体的利益。

并非所有癌细胞都在肆无忌惮的放纵中,随着生物体死亡而自我毁灭。某些形式的癌症可以在种群中传播,甚至在物种之间传播。

Thomas和他的团队认为,无性繁殖可能使骗子细胞受益,这些细胞有足够时间去适应通过克隆产生的遗传生物,同时学会躲避免疫系统。

由于这种阴险的机制——以及它对无性繁殖者的威胁——遗传多样性可能提供了更安全的进化途径。

他们写道:“预防[恶性细胞]的有效方法是,与其他个体不同,同时产生独特的后代。”

据研究人员称,真核生物普遍采取有性生殖的时间点,可追溯到第一代无性多细胞生物体中首次出现传染性癌症的时期。

确认这一点无疑是十分是否困难的工作。然而,在论文中,团队提出了一些可行的实验方案。

据研究人员所知,没有人曾经提出过此类假说,但他们确信它是有道理的。

上述内容来自PLOS Biology的报道。

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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