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흥미로운 인기 과학 기사

왜 남성과 여성은 두 성별로 구분되나요?

어떤 유기체에는 13개의 성별이 있고, 어떤 유기체는 동성으로 번식할 수도 있습니다——

자연은 유기체를 탄생시켰고, 유기체는 진화 과정에서 서서히 성별이 나타나게 됩니다. 이론적으로 생물은 여러 성별을 가질 수 있습니다. 사실 하나의 점균류에는 13개의 "성별"이 있습니다. 그러나 이러한 다성(多性) 종은 드물며, 대부분의 종은 암컷과 수컷이라는 두 가지 성별만 가지고 있습니다.

호주 퀸즈랜드에는 도마뱀 종류가 있습니다. 수컷은 개체군에서 발견되지 않았습니다. 암컷은 미리 정해진 시간에 분열하여 작은 크기로 자라는 데 정자가 필요하지 않습니다. 이런 식으로 생산되는 도마뱀은 모두 암컷이다. 섹스의 진화적 이점은 무엇입니까? 왜 대부분의 유기체는 남녀 모두 번식을 선택합니까?

왜 일반적으로 성별은 여성과 남성, 두 가지뿐인가요? 1958년 초, 생물학자 Ronald. 피셔는 그의 저서 '자연선택의 유전 이론'에서 이 문제를 분명히 제기했습니다. 그러나 이 질문은 40년이 넘도록 제대로 대답되지 않았습니다.

호주 멜버른에서 열린 제19차 국제유전학대회에서 샐리. 오토 교수는 “새도 짝짓고, 벌도 짝짓고, 인간도 짝짓기를 하지만 성별이 어떻게 진화했는지는 아무도 모른다. 스스로 번식할 수 있는 여성을 만들 수 있다면 왜 남성을 만들겠는가? 두말할 필요도 없는 21세기 오늘날이다. , 진화 생물학자들은 아직 성별 진화의 미로에서 나오지 못했습니다.”

성의 진화적 이점은 무엇입니까? 왜 여성들은 이 “50%” 가격을 기꺼이 지불할 의향이 있습니까?

많은 유기체에는 남성과 여성이 필요하지 않으며 여전히 세대에서 세대로 물려질 수 있습니다. 예를 들어, 박테리아는 하나가 둘이 되고 둘이 넷이 되는 등 가장 간단한 방법으로 스스로 복제합니다. 무성생식을 통해 생산된 개체는 동일한 "복사본"입니다.

2개의 성별만 갖고 자웅이체를 하는 유기체에서, 개체가 번식을 원한다면, 같은 종의 이성 개체와 교미해야 합니다. 섹스는 유기체 자체에 좋은 것이 아닙니다. 수컷의 경우 짝을 찾고 기쁘게 하기 위해 많은 시간과 에너지를 소비해야 하거나, 짝을 위해 싸워야 하므로 상처를 남기고 심지어 생명을 위협하기도 합니다. 암컷의 경우 유성생식의 결과로 유전자의 절반만 자식에게 물려줄 수 있고, 나머지 절반은 수컷에게서 별로 좋지 않을 수도 있고, 겁쟁이에게 속고 유혹을 당할 수도 있습니다. 부모 중 한 사람으로부터 무성생식을 하면 유전자가 100% 전달될 수 있습니다. "50%" 비용을 피하기 위해 무성 생식을 사용하는 수천 종의 유기체가 여전히 있습니다. 그런데 오늘날 존재하는 수백만 종의 동식물 중에서 대부분이 유성생식을 채택하거나 유성생식과 무성생식을 결합한 이유는 무엇입니까? 왜 그들의 여성들은 이 "50%" 가격을 기꺼이 지불할 의향이 있습니까? 섹스의 진화적 이점은 무엇입니까?

현재 대중적인 견해는 유성생식은 유전적 재조합을 가져오고, 유전적 재조합은 끝없는 변이를 가져오고, 풍부한 변이가 생존의 도전을 더 잘 받아들일 수 있다는 것입니다. 처녀생식은 복권을 사서 여러번 복사하는 것과 비슷합니다. 아무리 많이 복사해도 당첨확률은 높아지지 않습니다. 그러나 유성생식을 하면 복권을 많이 사게 됩니다. 당연히 다른 번호의 티켓이 가장 많이 당첨될 수 있습니다.

성적 선택은 "전투" 과정에서 게놈이 진화적으로 타협한 결과입니까?

두 성별의 개인 수가 대략 같을 경우 특정 개인이 이성을 만날 확률은 절반에 불과하므로 그 과정에서 많은 시간과 노력이 낭비되는 경우가 많습니다 이성의 에너지를 찾는 것입니다. 유기체의 성별이 100개라고 가정할 때, 이 유기체의 개체는 자신과 다른 성별의 개체를 찾는 한 교미하고 번식할 수 있습니다. 이 경우 특정 개체의 경우 다른 개체의 약 99개입니다. 개인은 이성인 개인이므로 이성을 만날 확률은 99%입니다. 이런 방식으로 각 개인은 더 적은 시간과 에너지로 유성생식의 목적을 달성할 수 있습니다.

성별이 두 개뿐이면 종의 지속 가능성이 감소하는데, 대부분의 유기체가 성별을 두 개만 갖는 이유는 무엇입니까? 최근 몇 년 동안 일부 사람들은 이것이 게놈 "전투"의 진화적 타협의 결과라고 믿으며 보다 합리적인 설명을 제안했습니다.

일반적인 유성생식에서는 서로 다른 성별의 생식세포가 융합되어 하나의 전체로 재구성된다는 사실에 기초하여, 서로 다른 세포에서 유래된 미토콘드리아 게놈이나 엽록체 게놈은 그 자체의 이익을 위한 것이며 더 나은 결과를 위한 것입니다. 너무 많이 복제하면 다른 세포의 미토콘드리아나 엽록체를 "죽이는" 돌연변이를 만드는 것이 가능합니다. 세포와 기관의 이러한 "상호 살해"는 전체 세포에 재앙을 초래할 것입니다. 유성 생식이 원활하게 진행되기 위해서는 생물학적 진화가 세포 내 '전쟁'을 피할 수 있는 방법을 만들어냈음에 틀림없습니다. 가장 간단한 해결책은 두 성별만으로 유성 생식 시스템을 형성하는 것입니다. 한 성별은 세포질 유전 물질을 다음 세대에 전달할 기회를 포기하고, 다른 성별은 세포질 유전 물질을 다음 세대에 전달할 기회를 누리는 것입니다. 세대.

오늘날의 젠더 제도는 이전의 다성 제도가 붕괴된 결과일 수도 있다.

성별이 13개인 점균류는 어떻습니까? 심층 연구에 따르면 이 13개의 성별은 동일하지 않습니다. 또한 미토콘드리아 간의 전쟁을 방지하기 위해 엄격한 계층 구조가 있습니다. 예를 들어, 13번 성은 어떤 성과도 교배할 수 있습니다. 교배하는 동안에는 그 성만이 미토콘드리아 유전자를 물려받을 수 있고, 다른 성은 미토콘드리아를 포기해야 합니다. 성 번호 12, 성 번호 11 이하와 교배할 때만 미토콘드리아 유전자를 보유하는 특권을 갖습니다.

성별이 하나만 있거나 성별이 두 개 이상인 경우 성적 재생산이 더 복잡해지고, 성별이 두 개만 있는 것만큼 간단하고 명확하지 않다는 것을 알 수 있습니다. 점균류에서는 키가 작은 성체가 돌연변이를 일으키고 미토콘드리아를 버리는 것을 거부하여 결국 짝을 이루는 키가 큰 성체와 함께 죽습니다. 그러한 반란이 계속된다면 결국 위계 체제는 무너지고, 성별 구분은 점점 줄어들어 결국 두 성별만 남게 될 것입니다. 아마도 오늘날의 남녀 제도는 이전의 다성 제도가 붕괴된 결과일 것이다.

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남성과 여성 분리의 진화 과정

초기 유기체에서는 한 개체가 새로운 개체를 낳았으며 세포핵 만 한 번의 유사분열을 거쳐야 합니다. 우발적이고 불가피한 요인, 돌연변이 또는 변이로 인해 다세포 유기체의 생식 기능이 통합되었을 때 일부 다세포 유기체는 "자웅동체"와 유사하지만 아직 진정한 자웅동체가 아닌 두 세트의 "생식" 조직 또는 기관을 생성했습니다.

나중에 동일한 수정 유기체를 기반으로 자웅 동체가 개발되었지만 교차 수정이 이루어졌습니다. 이것은 또 다른 진전입니다. 그러나 이것은 아직 남성과 여성이 완전히 분리된 것은 아닙니다.

수컷과 암컷의 완전한 분리를 이루는 것은 매우 어렵습니다. 진화 과정에서 여전히 개선되고 있으며 아직 멈추지 않았습니다. 수컷과 암컷을 분리하려면 먼저 어느 쪽이 암컷이고 어느 쪽이 수컷인지 구분해야 합니다. 분리 후에는 그들이 매우 밀접하게 결합하여 마치 동일한 개체인 것처럼 자손을 생산할 수 있는지 확인하는 것이 필요합니다. 남성과 여성 개체는 유전자에 의해 할당될 수 있습니다. 다염색체 개체에는 항상 성별을 조절하는 염색체가 있습니다. 그러다가 염색체의 분포가 다르게 되면 두 성별이 만들어질 수 있다.

수컷과 암컷이 분리된 후에는 원시적인 번식의 흔적도 있습니다. 예를 들어 일부 물고기의 성별은 불확실하며 환경의 변화에 ​​따라 성별이 변경됩니다. 참돔은 홍해에 20마리 정도가 무리를 지어 산다. 그 중 수컷은 한 마리뿐이고 나머지는 모두 암컷이다. 수컷 물고기가 죽으면 남은 암컷 중 가장 강한 물고기의 몸 모양이 바뀌고 지느러미가 점차 작아지며 몸 색깔이 밝아지고 내부 장기도 변화되어 완전한 수컷 물고기가 됩니다.

베이징 과학기술뉴스

글은 좋은데, 참고용으로 단어수가 좀 길어요.