不只是雌雄:性别的起源和流动

作者: 王一枫

来源: ZJU生命演化研究

发布日期: 2023-08-30 08:38:39

本文探讨了性别的多样性和演化,包括生理性别和社会性别的定义,动植物中的性别类型,性别的起源和流动,以及性别演化的可逆性。

在我们熟知的动物中主要是雄性和雌性两种性别,但在整个生物界雌雄同体的“无性别者”占很大比例,也有比较少见的雄性雌雄同体和雌性雌雄同体。神奇的是,性别的演化方向是可逆的,各种生物种群会选择合适自己的方式繁衍后代。

在传统意义上,人们对于性别的区分只有两种,即生理性别(Sex)为男或女。在当今社会,性别已经成为一个更加复杂和多样化的概念。

人们对于性别的理解不止停留在生物性征,进而衍生出社会性别(Gender)这一更为弹性与复杂的社会学建构。2014年,社交媒体平台Facebook通过性别研究组织GLAAD制定了56种性别可供选择。

截止至2023年,全球范围已经出现了107种社会性别分类,其中不仅包括人们熟知的LGBT、酷儿、无性别(Agender),还包括两性人(Androgyne)、顺性人(Cis)、性别流动(Gender Fluid)、泛性别(Pangender)等非传统性别。

让我们回到传统定义的生理性别,自然界中的生物并不仅仅局限于固定不变的雌雄二分,而是存在着更为多样和复杂的性别类型。

在哺乳动物中,性别一般是由XX(♀)和XY(♂)性染色体决定的,而鸟类性别一般由ZW(♀)和ZZ(♂)性染色体决定,这两套遗传性别决定系统同样广泛存在于其他的动植物中。我们较为熟知的动物大都为雌雄异体(dioecy or gonochorism),雌雄生殖器官分别出现在不同的个体中,每个个体在其一生中仅以一种性繁殖角色存在。

且雌雄个体会显示出明显的性二态性(sexual dimorphism),比如雌雄之间的体型大小差异,器官形态差异以及羽毛颜色的差异等等。

然而,动物中同样存在“无性别者”,即一个个体内同时拥有雄性和雌性的生殖器官的雌雄同体。事实上,雌雄异体的昆虫在动物中占有很大比例,而除去昆虫后,大约三分之一的动物属于雌雄同体。雌雄同体在无脊椎动物中很常见,例如刺胞动物门的珊瑚、海葵、水螅,软体动物门的蜗牛以及多种蠕虫物种。

性别的起源是生物进化过程中的一个重要事件。

相较于无性生殖,有性生殖更复杂,难度更高,但有性生殖通过不同个体间的精卵结合,进行基因交换,使得后代获得更高的遗传多样性,在环境中具有更强的适应能力与生存能力。植物和动物一些分支群中的雌雄同体物种既可以自体受精,也可以选择与其他个体进行异体受精进行有性生殖。雌雄独立性别的从头演化主要基于开花植物中的研究,因为大部分植物是雌雄同体,并且已有研究估计在被子植物中雌雄异体已经独立发生了数百次演化。

性别的演化方向是可逆的,例如在植物中,物种可以从雌雄异体演化为雌雄同体,也可以从雌雄同体演化为雌雄异体。如果在一种群中,所有的物种都是雌雄同体,那么雌雄同体个体中的雄性和雌性功能应该是平均分配以获得同等的适应度。

但如果种群中出现了雌性个体(与雌雄同体相比,其雌性功能占比更高),雌雄同体会通过增加对雄性功能的分配与其他雌雄同体竞争,以将花粉传播至雌性的胚珠;如果资源有限,接着就会降低对雌性功能的分配;进而建立两性群体。在某些情况下,雌雄异体种群中的雌性或者雄性个体都有可能被选择成为雌雄同体个体。例如,当雌雄异体种群迁移至新的生境时,雄性频率的改变(不稳定性)会对种群产生极大的影响。

因此,对于雄性个体数量少的种群来说,雌性个体即使只获得少部分的雄性功能,都会产生自体繁殖的优势。在之后的演化过程中若雄性个体完全消失,雌雄同体将分配更多资源在雄性功能上。

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