2020年4月20日,科学家成功破解两性生殖起源迷题。

        曾有科学家提出,精子和卵子最初只是两种存在相互寄生关系的微生物,由于长期未能证实便在岁月的长河中不了了之。

        1967年,美国生物学家林恩·马古利斯          (Lynn Margulis)发表论文指出,我们的线粒体最终是从单一的细菌细胞遗传而来。过去,较大的细胞吞噬较小的细胞,目的可能是吸收消化。较小的细胞设法在较大的细胞中生存,两个细胞合并后成功地组成一组。它们可能具有互补的技能。小细胞或许能够燃烧氧中的食物燃料产生能量(这就是线粒体在现代细胞中的工作),而较大的细胞或许产生了用以燃烧的燃料。随着时间的流逝,两位伙伴进化为构成我们今天身体的细胞类型。线粒体如今仍然像细菌,线粒体中的少数基因与细菌基因相似。类似的共生事件促进了绿色植物中起光合作用的组织——叶绿体的进化。

        受精卵演化其实是寄生到共生关系的演化。核酸之间本无隔膜,因为有了后续的演化才有了独立的结构。

                            线粒体吞噬而来

        在细胞膜形成初期演化即结束核糖体混乱结合的时期,其实存在了遗传因子的自由组合关系,有了细胞膜后才有了入侵一词是相互进化,这种关系演化出了细胞间的寄生,共生,吞噬。

线粒体是被吞噬的细菌

     

                                  精卵共生

      宏观世界动物界体型大的就是扛把子,生物不断的往变大的方向进行进化,最后无法顾及过小的生物,寄生虫便有了生存空间。

        卵细胞因为巨大而处于近乎无敌的存在,卵细胞是由精细胞进化而来,巨大的细胞挤占了小细胞的生存空间,但继续变大后小的细胞却能寄生在大的细胞上,同一个祖先的两种细胞出现了寄生关系,由于遗传物质高度接近,精细胞寄生便会很容易绕开核糖体的审查机制,直接入侵,入侵成功,卵细胞就开始了特异性免疫的激活。

        寄生后两套遗传物质同时表达,两种生存方式在同一个体上展现出来,精细胞的侵略性,卵细胞的防侵略性,增强了整体力量实现了功能的完善,成为最原始的受精卵共生体,最后在完成对宿主细胞的篡改后重新组合自身细胞所需的蛋白质然后离开。

受精卵!寄生走向共生

                              减数分裂诞生

        由于共生状态下生存能力更强,所以被自然选择。此时神奇的现象发生,基因的表达呈现阶段性,体现在了时间上的合理安排。待在宿主细胞的时间延长,即共生时间更长的那一组成了胜利者,以至于共生时间长于到来不及分离就赶上了决定复制基因的表达,在共生期间存在显隐性基因的表达,先复制再分离的减数分裂从此奠定基础,减数分裂期间依然受显隐性的制约,这种由寄生到共生而来的的细胞结构性染色体天然为xy所以减数分裂后表达为精细胞性状。

                          雌性染色体诞生

        共生结构在协同进化中演化出了性状的表达,在XY这对染色体的情况下首次出了,X性染色体的精细胞。随即在X性染色体的精细胞与卵细胞结合后,卵细胞得以重新表达。

                          多细胞时代到来

        细胞间的竞争加剧,以大为强的成为了主流。精卵共生单细胞,应对自然环境,进化成了多细胞,其中一部分放弃了减数分裂的表达,并开始分化。

        复制出来后的共生体连在了一起的两个细胞,由共生结构汇聚了生存优势导致的寄生者离开宿主时间更长,于是出现了一种结构,其中一个部分复制,另一部分发育成了-----生殖细胞。从此,两种类型的多细胞生物,雌性和雄性诞生。现今的鱼群往往是雌鱼儿将卵排入水中,雄鱼寻着卵子将精子卵子排入卵细胞附近其实这种效率是不高的。

输卵管受精


        随着自然竞争的加剧,寻着卵细胞而去的排精方式进化出了对异性本身的兴趣在排卵期相互更近于是排入水中的精细胞更容易完成受精,大大的保证了繁殖能力,进化出了异性相吸肌肤之亲,提升繁殖能力。这种情况下有精子在卵细胞排除前便受精,有的甚至直接寄生在了母体内,形成输卵管受精后续变异进化出了适合养育胚胎的子宫。

                      两性生殖鼻祖小肢鱼

        于是一种叫小肢鱼的生物诞生成为了两性生殖的鼻祖。

        小肢鱼身长约8厘米,其栖息地约为现时的苏格兰,但在爱沙尼亚及中国亦曾发现它们的化石。研究发现,雄性小肢鱼呈L型的尾脚实则用作交配,雌性小肢鱼则有一对骨用作把尾脚锁住,方便雄性小肢鱼透过尾脚传送精子。这种交配方式比产卵更有效。随后出现了胚胎寄生雌性体内的情况,哺乳类诞生。

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