动植物为什么要分个公母、雌雄呢？

这事儿说起来，可就有意思了！咱们聊聊，为什么动植物世界里，大伙儿要分个公母、雌雄。这可不是瞎掰的，里头藏着生命繁衍的大秘密呢！

核心就一个字：传宗接代，延续生命。

你想啊，如果所有生物都是一个模子刻出来的，生出来的都是一样的，那生命就没法像现在这么丰富多彩了。没有一点“火花”碰一下，哪来的新生命？所以，这公母、雌雄的区分，本质上就是为了实现有性生殖，让生命得以传承和发展。

为啥要“有性生殖”？

无性生殖（比如细菌分裂、植物扦插）虽然简单直接，但缺点也很明显：生出来的孩子跟亲本几乎一模一样，就像复制粘贴。这意味着，如果环境发生变化，比如出现了一种新的疾病，所有“复制品”都可能一起完蛋，因为它们没有一点变异，抵抗力也一样。

而有性生殖，就像是给生命注入了“新血液”，带来了 基因多样性。怎么来的呢？

1. 性细胞的结合： 这是最关键的一步。大多数生物，雄性会产生一种叫“精子”的小玩意儿，雌性则会产生一种叫“卵子”的大玩意儿。精子小巧灵活，卵子则相对大而有营养。当一个精子和一个卵子结合（也就是受精），它们各自携带的基因就会混合在一起。
2. 基因的重组与交换： 在形成精子和卵子的过程中，还有一个叫“减数分裂”的神奇过程。在这个过程中，亲本的基因会发生“洗牌”和“重组”，就像我们玩扑克牌一样，把不同的牌重新组合。这意味着，同一个父母生出来的孩子，即便基因来源都是父母，但具体的基因组合却是独一无二的。
3. 多样性的好处： 这种基因的多样性，就好比给整个物种配备了一套“万能钥匙”库。在不断变化的环境中，总会有那么几个拥有特殊基因组合的个体，更能适应新的环境，不容易被淘汰，然后把这些“优势基因”一代代传下去。比如，有些个体可能天生对某种病毒有抵抗力，或者更能耐旱、耐寒。

公母、雌雄在其中扮演的角色：

既然要基因混合，那自然需要两种不同的“基因携带者”。这两种携带者，我们就分别称之为雄性和雌性（或者公和母、男性和女性）。

雄性（公）： 它的主要任务是产生并提供精子。精子需要“远行”去寻找卵子，所以它们通常体积小，活动能力强。为了制造大量的精子，雄性往往需要付出较少的资源（相对而言）。
雌性（母）： 它的主要任务是产生并提供卵子，并且通常要孕育和抚养后代。卵子需要储存足够的营养来支持早期胚胎发育，所以它通常体积大，活动能力弱。由于需要投入更多的资源来制造卵子和养育后代，雌性在繁殖上的“投入”通常比雄性要大得多。

这种投入的不同，也催生了很多有趣的生物现象：

性选择： 因为雌性在繁殖上的投入更大，所以她们在选择配偶时往往会更“挑剔”，倾向于选择那些能展示更好基因（比如更强壮、更漂亮、有更强的筑巢能力等）的雄性。这也就导致了雄性之间为了争夺雌性而进行的竞争，比如打斗、展示等。这就是“性选择”，它是进化论中一个非常重要的概念。
两性异形： 很多物种，雄性和雌性在外观、大小、行为上都有明显的差异，这就是“两性异形”。比如，雄孔雀有着华丽的羽毛，雄狮有雄壮的鬃毛，雄鹿有分叉的鹿角，这些很多都是为了吸引雌性或者在竞争中获胜而演化出来的特征。
育幼行为： 在很多物种中，雌性承担了大部分甚至全部的育幼责任，这是因为她们已经为孕育后代付出了巨大的代价。但也有不少物种，雄性也参与到育幼中来，这通常是对雄性性选择的一种回报，或者是一种合作策略。

植物里的“雌雄”：

植物世界虽然没有“公”和“母”这么直观的说法，但很多高等植物也存在着类似的“分工”。

雄蕊： 产生花粉（相当于植物的精子），花粉里含有雄配子。
雌蕊（心皮）： 包含子房，子房里有胚珠，胚珠里有雌配子（卵细胞）。
授粉与受精： 花粉需要通过风、昆虫或其他方式传递到雌蕊柱头上（授粉），然后萌发长出花粉管，将雄配子送达胚珠，实现受精，最终形成种子。

有的植物是单性花，一朵花里只有雄蕊或雌蕊（比如玉米须是雄蕊，玉米粒长在雌蕊上）。有的植物是雌雄异株，即一棵植物只有雄花（生产花粉），另一棵植物只有雌花（能结果）。这其实也和动物的雌雄性有异曲同工之妙，是为了基因的交流和多样化。

总结一下：

动植物分公母、雌雄，说到底是为了更高效、更稳定、更有韧性地延续生命。通过基因的混合与重组，它们获得了强大的适应能力，能够应对复杂多变的世界，让生命的火种得以不断传承，并且越来越繁荣、多样。这就像是生命演化出的一种“聪明的策略”，让整个物种更加“长寿”和“有竞争力”。

网友意见

很可能是偶然的。包括一些动植物在内，很多生物并没有两个性别，或是有更多的交配型。一部分能够有性生殖的生物还具有无性生殖的能力、改变性别的能力或是雌雄同体。有些物种在演化途中失去了其它性别、变为完全孤雌生殖。没有任何力量要求动植物去“分个公母”。

关于“对分了公母的物种来说，公母是怎么来的”，目前看来是这样的：

• 动植物的遥远单细胞祖先可以参照同种生物未受损的DNA来修复自身的受损DNA（这是现代细菌·古菌的DNA修复机制之一）^[1]，这时常伴有一些遗传物质交换（就像现代微生物的接合），该性状在具有多个细胞的生物身上逐渐演化为由一部分细胞（生殖细胞）执行，演化为有性生殖^[2][3]。
• 起初，一种生物的配子的大小、形貌基本相同，但有各式各样的随机差异。一些配子偶然地变得小于平均尺寸，一个生物体用同样的材料和能耗可以产生更多这样的配子。尺寸小于平均的配子与尺寸超过平均的配子结合才能产生标准大小的合子，这相应地选择了能产生尺寸超过平均的配子的同类。
• 于是，随着时间流逝，配子分成了大小两种，为产生它们而调节的激素与细胞排布方式一点点地发展为性别差异。
• 这些性状不彻底致死、不完全阻止繁殖，有一定数量的个体能存活下来并将其传给后代，随着时间流逝积累突变、不断种化，形成了你所见的有两个性别的生物们。

有性生殖、“分两个性别”不需要有任何优点，只要携带者还没死光就行了。这和其它任何性状都是一样的。

• 小明：“有性生殖、两个性别的物种有好几百万个，这样流行，总该有什么用吧？”
• 小绿：“你那几百万个物种有共同祖先^[4]，几百万个物种无非是种化出来的。要比物种数量，无性生殖的物种有至少一万亿个，你不觉得你那个没什么说服力么。”

许多物种在演化途中产生了明显的第二性征，对种内竞争、求偶有一定功能，其中一部分还可以被动物拿来自卫或捕食，但大部分第二性征并没有特别的益处，还有不少“看起来能用于自卫但动物就是不用”的情况。

一些第二性征不利于生存，但凭借“难以被伪造”来展示个体的体质而保留下来。这有时会引起失控的正反馈，造成过于拖累生存力的第二性征，带来物种的衰退乃至灭绝。

如果你不喜欢用上面谈到的自然选择观点来看这个问题，一定要给有性生殖找个优点，那很容易流于“动植物有巨大的内在缺陷，以至于需要这么个半生不熟的玩意来弥补”。

事实上，就算要进行有性生殖，没有人知道存在性别而非全部雌雄同体到底有什么优点，猜想的所有好处在自然界都有大量的反例。就连尝试解释“孤雌生殖的不利之处”的所谓“穆勒棘轮”都被毕氏卵角蚁等多个物种击穿了。对有性生殖或性别的“意义”或“优越性”大加吹捧，是很难站得住脚的。地球上绝大部分活细胞数量和物种数量都在无性生殖的生物那里，有性生殖的生物以个体计算大多是缺乏性别分化的单细胞生物，它们只在遇到恶劣环境时彼此融合，到了适宜的环境再分裂开来——是靠有减数分裂给人家列为有性生殖的，人家没有性别。可以参照：

在有性生殖的意义方面，相对能看的解释之一是：多细胞生物不能像单细胞生物那样快速传代产生高突变速率和巨大种群规模，只能靠有性生殖增加基因多样性，以便适应复杂多样的环境。

但是，基因多样性真的有用吗？

我们自己就是对这假说的致命反击。人类的基因多样性之低，在地球生物圈里是出了名的，“东非的数千只黑猩猩组成的种群”的遗传多样性就超过“现在存活着的所有人”。这通常解释为“人类的总人口曾在历史上衰减到不足200，且人类经常在战乱中自己抹平自己的遗传多样性”。按这个状况，就算人类改为孤雌生殖或涡虫式的分裂生殖，都不会怎么影响人类的遗传多样性。

而我们相对于其它生物掌握了巨大的力量，可以将它们成亿吨地碾碎、烧毁、灭绝。从我们看到的地层里的化石记录的整个历史和现实可以知道，地球生命适应环境的效率根本比不上“摧毁原本的环境，再用自己喜欢的环境取而代之”。人类原始时代的刀耕火种在这方面就超越了其它所有生命，工业革命以来人类对生物圈的影响已经可以和蓝菌与植物相匹敌。

比较新的假说是，多细胞生物进行有性生殖可以帮助种群对抗随机生成的癌细胞。

但这委实有点难：在一些多细胞动物的种群里存在明目张胆靠交配与求偶行为传播的癌细胞。在原本的动物体死亡之后，癌细胞像微生物一样继续传播下去，例如犬传染性生殖道肿瘤、袋獾传染性面部肿瘤，后者已经歼灭了95%的塔斯马尼亚袋獾——说好的有性生殖能对抗癌细胞呢？你对抗了个什么？

癌细胞：今后也是，只要你们不停下有性生殖，道路就会不断延伸。所以，不要停下来呀！

面对这种铁证，一些萌头学者又开始讲“袋獾的遗传多样性很低，所以容易感染其它个体的癌细胞”——那好，有性生殖在物种产生之后制造遗传多样性的能力和在种群一度衰退后恢复遗传多样性的能力如此之弱，还能帮助癌细胞传播，你到底希望它靠什么对抗癌细胞？

而相反的，基因多样性低落的人类即使被第一次接触的麻疹·天花按在地上摩擦，群体也很少死亡超过50%——在遥远的过去，人类就懂得远离感染者。

“有性生殖便于处理线粒体畸变”之类往实用上凑的解释，说得就跟无性生殖的物种都没有线粒体之类构造一样。其中尤其好笑的是“有性生殖可以让配子的染色体互相参照进行修复”，巨细胞病毒都信了：

人类那一堆染色体在受精卵里多了一个、少了一个乃至多了一群所造成的畸形、弱智、脑瘫、死胎、流产，比我们病毒撅着屁股抡着镐头在你们身上凿了半天搞出来的都多，草（中日双语）。

“有性生殖可以增加基因多样性、对抗传染病”之类往不可靠的随机性上凑的解释，说得就跟那些无性生殖的微生物突变得慢一样。无性生殖一样会有复制错误，微生物还可以在繁殖之外交换遗传物质，就算传代速度一样，有性生殖的效率跟那个都是比不了的，何况微生物传代的速度远比多细胞生物要快。

这说法对孤雌生殖也一样难以成立，地球上有一部分白蚁和蚂蚁已经孤雌生殖了几千万年，并没有表现出基因过于单一之类问题。

况且绝大部分突变对生物体是完全无益的，传染病也不看重绝大部分乱七八糟的突变。“新冠肺炎，人群普遍易感”大家2020年都听得耳朵出老茧了，猪瘟病毒杀猪、高致病性新城疫宰鸡、大肠杆菌O157泻死鸡鸭鹅的时候也没看出来这些物种的基因多样性起了什么作用。

这一派人士找到的救命稻草是“人种植的香蕉依赖无性生殖，造成对枯萎病易感、将香蕉打得几乎灭绝”。但是枯萎病的病原体是个无性生殖的真菌，这真菌不断突变出崭新的抗药性，并变得可以感染人培养的新品种香蕉。而且，香蕉其实并不都会死于该真菌造成的感染，但是幸存的香蕉能够长期带菌、传染新种植的香蕉，以至于被人砍掉——这跟基因多样性到底有什么关系？

对抗病原体的能力受其它因素的影响实在太大了。许多结构简单的生命形式有寿命极度漫长的个体跟微生物谈笑风生，例如南极海绵有不少可确认的已经存活超过1000年的个体、有从体型上看已经存活超过15000年的个体，它也是有性生殖+分裂的物种，而它个体的强大生命力跟有性生殖一点关系都没有。大型生物对基因复制错误的修正能力远远强于微生物，高突变率对低生殖能力的物种不利，有性生殖在这方面的“优势”一般说是“可以将有利的突变累积，而降低不利突变的影响”，尽管反例简直是堆积如山。

“有性生殖与死亡直接相关，而无性生殖多么单调”这样的解释就更搞笑了。许多并无自然寿命限制的水螅纲物种在环境适宜的时候进行出芽生殖，在环境稍差的时候进行有性生殖。以不同标准求出的地球上体型最大的两个单一生物个体（至少2500岁、占地超过6平方千米的巨型蜜环菌和至少80000岁、体重超过6000吨的巨型颤杨）都属于既能从身上分裂出一部分长成新个体又能有性生殖的物种。水螅纲、蜜环菌、颤杨表现出的压倒性优势都来自有性生殖以外的能力。

参考

1. ^ Olivia Judson. Dr. Tatiana's sex advice to all creation. New York: Metropolitan Books. 2002: 233–4. ISBN 0-8050-6331-5.
2. ^ Bernstein H, Bernstein C; Bernstein. Evolutionary origin of recombination during meiosis. BioScience. 2010, 60 (7): 498–505. doi:10.1525/bio.2010.60.7.5.
3. ^ Bernstein H, Bernstein C, Michod RE (2012). “DNA repair as the primary adaptive function of sex in bacteria and eukaryotes.” In: DNA Repair: New Research. Nova Sci. Publ., Hauppauge, N.Y. Chapter 1: 1-49 ISBN 978-1-62100-808-8
4. ^ https://dx.doi.org/10.1002%2Fbies.201000125

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