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蛭形轮虫的无性繁殖及其对寄生物的抵御机制

时间:2023-07-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:蛭形轮虫是一种生长在淡水中的微小生命体,永远没有性,梅纳德·史密斯把这一现象称为“丑闻”。若红皇后效应是正确的,蛭形轮虫一定有某种免疫疾病的方法以及抵御寄生物的机制。也许蛭形轮虫丑闻会成为解决问题的关键所在。目前解释蛭形轮虫无性状况的两种理论,其观点截然不同。比如缓步类动物、线虫和蛭形轮虫。有的蛭形轮虫脱水后变成细小的微粒,混在尘土中随风四处飘荡。这一点是有性生殖的单细胞蛭形轮虫所无法做到的。

蛭形轮虫的无性繁殖及其对寄生物的抵御机制

THE RIDDLE OF THE ROTIFER

虽然性存在的原因已经讨论过了,现在我们还需要回到蛭形轮虫的例子中看一看。蛭形轮虫是一种生长在淡水中的微小生命体,永远没有性,梅纳德·史密斯把这一现象称为“丑闻”。若红皇后效应是正确的,蛭形轮虫一定有某种免疫疾病的方法以及抵御寄生物的机制。这样一来,它们即便是例外,也不会削弱红皇后效应,反而可以证明这一效应。

也许蛭形轮虫丑闻会成为解决问题的关键所在。但在传统的性科学中,它仍然是双向的。目前解释蛭形轮虫无性状况的两种理论,其观点截然不同。

第一个理论来自马修·梅塞尔森,他认为基因插入对蛭形轮虫来说不是问题,它们不需要性来净化基因。这个理论比较符合康德拉肖夫的风格,和汉密尔顿的理论也有所关联。第二个理论是传统的汉密尔顿式的解释。牛津大学的理查德·雷德(Richard Ladle)意识到,有些动物种群可以让自己脱掉90%的水分却不会死亡。这需要惊人的生物化学技巧,它们不采用有性生殖。比如缓步类动物、线虫和蛭形轮虫。有的蛭形轮虫脱水后变成细小的微粒,混在尘土中随风四处飘荡。这一点是有性生殖的单细胞蛭形轮虫所无法做到的。雷德认为脱水也许就是抵御寄生物最有效的策略,可他却不能解释为什么寄生物比寄主更加介意这种脱水的状态,不管怎样,病毒要比分子颗粒稍大一些,因此即便脱水,它也可以存活。然而,他似乎认识到了其中的重要意义。线虫和缓步类动物是不会脱水的,它们都属于有性生殖的物种,能够脱水的个体,一律都是采用无性生殖方式的雌性。

红皇后效应至今还没有征服所有的反对者,社会中还存在一些零星抵抗的声音。在亚利桑那州、威斯康星州和德克萨斯州仍然活跃着一些坚持基因修复理论的顽固分子。康德拉肖夫的观点也不时会吸引一些新的追随者。几位纠缠的河岸理论支持者还偶尔会从实验室中找出一些反驳的例证。梅纳德·史密斯坚称自己仍然是一个多元论者。格雷厄姆·贝尔放弃了纠缠的河岸理论中的统一论调,这一观点曾在他的《大自然的杰作》(The Masterpiece of Nature)一书中有所体现,但他还是不能完全信服红皇后效应。乔治·威廉姆斯认为性是人类无法摆脱的历史偶然事件。乔·费尔斯坦(Joe Felsenstein)更是认为整个争论和假设本身就是个错误,正如争辩为什么碗里加入金鱼后,水的重量依然不变一样荒谬。众说纷纭中,奥斯丁·伯特提出了一个惊人的观点,即红皇后效应和康德拉肖夫的突变理论只不过是魏斯曼理论的详细论证而已。魏斯曼认为性支持加速进化所需的变异,而且循环已经完成。汉密尔顿也承认,纯粹的红皇后效应也许需要一些时间和空间的变化,才能真正地发挥作用。1992年汉密尔顿和康德拉肖夫第一次在俄亥俄州会面,他们达成共识,除非发现更多的证据,否则他们将各持己见。但科学家认为,提出理论的人永远不会承认失败。我相信,一个世纪之后,生物学家回顾这段历程,一定会宣告善变的牧师理论败给纠缠的河岸理论,并且被红皇后效应砍倒在地。(www.xing528.com)

性与疾病相关。它主要用于对抗寄生物。生物体需要性以保证自己的基因领先于寄生物一步。男人并不多余,他可以防止子女不被流行性感冒天花杀害。女人需要精子与卵子结合,否则后代都会受到获得了基因钥匙的寄生物的侵袭。

男人不要忙着为抵抗病毒的新角色欢呼雀跃,因为他们存在的目的正遭遇新的威胁。这一噩耗又让他们不寒而栗。很多真菌都是有性繁殖,但却没有雄性。真菌有成千上万种不同性别,但形态相同,都能够在同等条件下交配,却不能与自己交配。在动物界也有许多类似的典范,例如两性体的蚯蚓。所以采用有性生殖的方式并不意味着需要性,更遑论男女两种不同的性别了。的确,乍一看,只有两种性是最愚蠢的繁衍方式,因为这意味着物种中一半的个体不能成为其生育的伴侣。如果人类也是雌雄同体,每个人都会成为潜在的生育伴侣。如果人类像毒菌一样,有10000种性别,那么99%的同伴都会成为自己的生育伴侣。如果人类有3种性别,那么生育伴侣可能占总数的2/3。如此说来,红皇后效应对于人类为什么有性别的解释,只是万里长征的第一步而已。

【注释】

[1]Bill是英文名William的昵称,比尔·汉密尔顿即威廉·汉密尔顿。另如美国前总统威廉·杰斐逊·克林顿,通常称比尔·克林顿。

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