当生存处于危机中时,性可能是解决问题的方法,这是一项新研究显示的。性爱要耗费许多时间和精力,为什么它会进化成为一种生殖策略?新研究给回答这个问题提供了新线索。生物学家发现,在压力较大的环境中,有性生殖的酵母比无性生殖的酵母适应得更快。
约一个世纪前就有人提出,生物之所以进化出性别,是因为有性生殖可以增加后代的遗传多样性,加速自然选择。但这一理论并未得到检验,因为要在相同条件下比较有性生殖和无性生殖的效率,这样的实验非常难做。
新西兰奥克兰大学的Matthew Goddard,以及他在英国帝国理工学院的合作者,成功地用酵母进行了这样的实验。正常的酵母既可以分裂出遗传上几乎完全相同的新细胞,进行无性生殖;也可产生只带有母体一半染色体的孢子,与其它孢子“交配”,进行有性生殖。科学家对酵母进行遗传改造,使其失去有性生殖能力,然后与普通酵母进行对比,
Goddard小组发现,在生存压力不大的环境中,普通酵母和改造后的酵母生长速度相同。但如果提高温度、向培养基中加盐,使生存环境变得恶劣起来,有性生殖的酵母就比无性生殖的那些生长得更快。
这一成果发表于3月31日的《自然》上。Goddard说,它证实了有性生殖通过混合基因来增加生存优势的古老理论。有性生殖会更快地重组基因,产生新变异帮助生物适应新环境的速度也更快。研究小组下一步计划研究这一过程在酵母中起作用的具体机制。Goddard说:“我们还不知道,促使这种适应力出现的潜在变异,其具体特性如何。”
加拿大英属哥伦比亚大学的进化生物学家Sarah Otto说,这项新研究中的实验技巧是“非常了不起的一个进步”。她说:“这个领域很不平衡,各式各样的理论太多,而用于检验理论的实验数据太少。我认为这可能为检验性别进化的实验设立了新的黄金标准。”