无性繁殖不涉及生殖细胞,不需要受精,新个体的繁殖方式由母体的一部分直接形成。无性繁殖在生物界很常见,有分裂繁殖、发芽繁殖、孢子繁殖、营养繁殖等形式,但在动物界很少见,通常出现在原生动物、少数节肢动物和脊柱动物上。
除无性繁殖外,还存在孤雌生殖现象,孤雌生殖又称单性生殖,即卵不受精也能发育成正常的新个体。孤雌生殖是一种比原始动物种类更常见的生殖现象。简单地说,生物不需要雄性个体,单独的雌性也可以通过复制自己的DNA来繁殖。
无性繁殖和孤雌生殖显然更简单、更快。为什么动物在进化过程中放弃无性繁殖,选择更麻烦的交配繁殖?此外,对于绝大多数人类动物来说,交配仍然存在许多危险,如争夺配偶,在交配过程中被天敌捕食,交配后被雌性食用等。
减数分裂生殖细胞,形成配子,最后将配子结合成受精卵。受精卵最终发展成为一个新的个体,因此新的生命个体包含了两个亲属的一半遗传信息。此外,减数分裂减少了染色体数量的一半,受精使染色体数量恢复到原来的数量,从而保持生物前后代染色体数量的恒定。
无性生殖是无性(即无性别),是母亲直接产生新个体的生殖方式,不结合生殖细胞,也可以说是没有性细胞参与产生新个体的生殖方式。
虽然孤雌生殖也属于性生殖,但它是卵原细胞的正常减数分裂,产生三个极体和一个卵细胞,其中卵细胞独立发育为后代个体。或者原细胞正常减数分裂,产生三个极体和一个卵细胞,其中卵细胞与任何极体随机结合,形成"极体-卵细胞-受精卵#34;,细胞发育成后代个体的现象。
他们的后代是他们自己的复制品,除了极少数的变异外,他们通常与自己完全相同。然而,两者诞生的后代的共同点是缺陷隐性基因表现不可避免,通常活力低下,难以在复杂的环境中生存和延续。性繁殖的后代不同于父母的基因,后代也不同。平均而言,同胞之间只有50%的基因关系。
事实上,地球上最早的生命蓝藻是无性繁殖,繁殖非常快,但也不断进行光合作用,使地球上的氧气越来越多,为地球生命提供了条件,20亿年前的地球生物圈,生命都依赖于无性繁殖,所有生物都不需要激烈的交配竞争才能有后代。
然而,随着地球的不断发展,单一基因的动物无法适应环境的变化,因为一旦一些致命的病毒或细菌或自然环境发生重大变化,整个物种就会完成。
此时,有性繁殖开始出现,最早的有性繁殖生物化石证据来自狭带纪真核细胞,距今约12至10亿年。雌性可以选择交配和延续更适应环境的基因。例如,长颈鹿的祖先的脖子不是那么长,但他们发现脖子更长,更有利于食物,所以雌性会选择长颈鹿交配,而短颈基因会自动被淘汰。
对于绝大多数有性生殖物种来说,种群中的个体之间往往没有完全一致的基因类型,而种群是由这些具有不同遗传结构的多个体组成的,这为种群的延续和发展提供了更多的可能性。
此外,科学家认为有性繁殖仍然是DNA修复机制。如果有一天无性繁殖的生物发生了有害的突变,它可能很难摆脱它。这种有害的突变将永远遗传给它的后代。如果有性繁殖,很容易修复这种有害突变。
一些科学家认为,性繁殖限制了物种的宏观进化(通常是指基因组层面上的种群进化),以确保物种的特征保留,它可以防止物种A突然变成物种B。同时,有性繁殖还允许微观进化(基因层面的进化),使物种适应环境的变化。
这就是为什么植物中仍然存在许多无性繁殖,但动物中的无性繁殖相对罕见,因为动物的细胞具有更高的特异化程度,更不容易逆转。动物移动范围更广,面对更复杂多变的环境,需要更复杂的功能响应。固生植物不需要这些。
许多人建议Y染色体退化,未来人类可能会回归单性生殖,但事实上,过去几千万年人类Y染色体退化可能没有想象的那么快,即使真的退化,也必须在数百万年后,此外,即使Y染色体有一天真的消失了,男人也不一定消失了。因为生物在性别决定机制上非常灵活,没有Y染色体并不意味着男性消失。
在自然界中,有两种形式:XY性别决定和ZW性别决定。XY性别决定是所有哺乳动物、大多数雌雄异株植物、昆虫、一些鱼类和两栖动物的性别决定。这样,中性染色体组成XX的个体是雌性,XY的个体是雄性。
ZW型的性别决定与XY型正好相反。雌性个体的性染色体组成ZW、雄性个体的性染色体组成ZZ,在鳞翅目昆虫、两栖类、爬行类和鸟类中很常见。
此外,还有两种特别罕见的性别决定方法,即XO型和ZO型,XO型,O意味着缺乏一个性染色体,雌性有两个X染色体(XX),男性只有一个X染色体,其基因类型是XO,男性产生两种配子:一个X染色体或没有性染色体,精子决定了受精过程中子代的性别。ZO型,雄性有两个Z染色体(ZZ),雌性只有一个Z染色体(ZO)。ZO型,雄性有两个Z染色体(ZZ),雌性只有一个Z染色体(ZO)。XO和ZO型性别决定方法是XY和ZW型性别决定方法的特殊形式。
自然是最平衡的艺术,无性繁殖和有性生殖不可能是完美的,尽管有性生殖比无性繁殖更复杂,但它也为物种的持续进化提供了更多的可能性!
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