2020年2月29日 星期六

性別是為了甚麼?


Reproduction - Northern Moon Snail Resource

最後說說遺傳學。無論是動物或植物,都要繁殖下一代,將基因遺傳下去。人類有約25千個基因,這些基因排在「去氧核糖核酸」(即DNA)上,而DNA是以46條染色體呈現。這46條染色體,以是同類的結伴排列,因此有23對,稱為同源染色體。每一對染色體,一條來自父親,一條來自母親。因此,人體的性器官製造精子和卵子時,會進行「減數分裂」的細胞分裂,導致精子和卵子的細胞其實只有23條染色體(稱為2對基因組)。

是什麼基因決定性別呢?原來每個人的23對染色體中,有一對專門決定性別。在男性中,這一對叫xy,即由一條x染色體及一條y染色體組成,而女人那一對性別染色體是xx,即兩條都是x染色體。當女人性器官以減數分裂製造只有23條染色體的卵子時,所有卵子那一條決定性別的染色體一定是x,但男人精子那23條染色體中,卻可以有兩個情況,一個情況是那條決定性別染色體是x,另一個情況是那條性別染色體是y,於是,下一代是男是女便看男人的性別精子是x精子還是y精子決定!

既然提到性別,便不如談談繁殖的話題。我們看得動物多,以為植物都一定是有性繁殖,其實植物如微生物一樣,也可以進行無性繁殖。例如馬鈴薯,它沒有花開,而是莖部形成塊莖,在塊莖上長出新芽,產生新個體,就像細菌般進行細胞分裂。

我們可以問一個問題:為何會有性別呢?如果答案是為了繁衍下一代,那馬鈴薯及細菌的例子便否定了這答案。

原來,性別是為了增加基因組合。無性繁殖產生的下一代,與「母體」的基因一樣,即是百分之百的「複製體」,但有性繁殖的下一代,其基因組合因為經過「基因交換」而與父母的必定不同,其適應環境的能力便有所提高。


最後用一個動物界為了適應環境而發展的比較極端的生殖方法總結這篇: 雌雄同體。剛才提過,無性繁殖的好處是不需要性別,但不好處是生出的下一代基因相同,是複製體;而有性繁殖的好處是增加基因組合多樣性,那不好處呢?當然是找「伴侶」!有沒有生物是既有性別,但又不需要麻煩去找異性?有!有些動物於是發展成雌雄同體,例如蝸牛。但雌雄同體的意思不是它自己與自己交配,因為自己與自己交配便不能增加基因組合。蝸牛需要作「異體授精」,因此也需要找另一隻蝸牛給予精子,與自己的卵子結合產出受精卵。

植物的性況有類似,但複雜少許。植物可以無性繁殖,無花植物都是無性繁殖;植物也可以有性繁殖,有性繁殖都是有花植物。因此,花其實是植物的性器。性器內有製造「精子」的雄蕊,製造「卵子」的雌蕊。如果植物是單性花,即它的花只有雄蕊或是雌蕊,但單性花又有兩種:一種是雌雄同株,一種是雌雄異株;前者是一株植物既有雄花又有雌花,而後者則是雄花及雌花在不同植物上。而雙性花當然是雌雄同株了。換言之,無論是單性花或雙性花,也有機會是雌雄同株。不過單性花即使是雌雄同株,也是異花授粉,但雙性花就可能是同花授粉。因此雙性花為要避免同花授粉,便要努力促使異花授粉,即把花粉傳去同一株或不同株的花的柱頭上。


參考: 雌雄異株植物要變性?, https://kknews.cc/zh-hk/science/jm52ebl.html