无性繁殖不涉及生殖细胞,不需要经过受精,直接从母体的一部分形成新的个体。生物界普遍存在无性繁殖,包括裂变繁殖、出芽繁殖、孢子繁殖、营养繁殖等。但在动物界很少见,一般出现在原始原生动物、少数节肢动物和脊椎动物中。
除了无性繁殖,还有一种孤雌生殖现象,也叫孤雌生殖,即卵子不需要受精就可以发育成正常的新个体。孤雌生殖是存在于一些原始动物物种中的一种生殖现象。简单来说,生物不需要雄性个体,个体雌性可以通过复制自己的DNA进行繁殖。
无性繁殖和孤雌生殖显然更简单快捷。为什么动物在进化过程中会放弃无性繁殖而选择更麻烦的交配繁殖?除此之外,对于除了人类之外的大多数动物来说,交配中会有很多危险,比如争夺配偶、交配时被天敌猎杀、交配后被雌性吃掉等等。
生殖细胞经过减数分裂形成配子,最后配子结合成受精卵。受精卵发育成新的个体,这样新的生命个体就包含了双亲一半的遗传信息。此外,减数分裂使染色体数目减少一半,受精使染色体数目恢复到原来的数目,从而使生物后代的染色体数目保持不变。
无性恋是无性的(即无性),是一种由母体直接产生新个体而不需要生殖细胞结合的生殖方式,或者是一种没有性细胞参与产生新个体的生殖方式。
孤雌生殖属于有性生殖,但它是卵母细胞经过正常减数分裂,产生三个极体和一个卵子,卵子独立发育成后代个体的现象。或者原细胞正常减数分裂,产生三个极体和一个卵细胞,其中卵细胞随机与任意一个极体结合,形成‘极体-卵细胞-受精卵’,细胞发育成后代。
他们的后代是他们自己的复制品,除了少数变异外,大体上和他们自己一模一样。但其后代的共同特点是无法避免有缺陷的隐性基因表达,生命力通常较低,难以在复杂环境中生存和延续。有性后代在基因上与父母不同,后代也是如此。平均来说,兄弟姐妹之间只有50%的基因关联。
其实蓝藻,地球上最早的生命,是无性的,繁殖非常快,不断进行光合作用,使得地球上的氧气越来越多。
球诞生更多生命提供了条件,20亿年前的地球生物圈上,生命全部靠无性繁殖繁衍,所有生物无需为交配激烈竞争即可拥有后代。但是在随着地球不断发展,环境在不断变化过程中,拥有单一基因的动物无法适应这种环境的变化,因为一旦出现了某些致命的病毒或者细菌,或者自然的环境发生大的变化,整个物种都会玩完。
这个时候,有性繁殖就开始出现,最早的有性繁殖的生物的化石证据是来自狭带纪的真核细胞,距今约12到10亿年。雌性可以选择对环境适应性更加的基因进行交配延续,比如长颈鹿的祖先脖子本来没有这么长,但是它们发现脖子更长更有利于获取食物,所以雌性会选择脖子比较长的长颈鹿交配,而脖子短的基因就自动淘汰了。
对于绝大多数有性生殖的物种而言,种群内的个体之间往往没有完全一致的基因型,而种群就是由这些具有不同遗传结构的多个个体组成,这样就为种群的延续和发展提供了更多的可能性。
另外,科学家认为有性繁殖还是一种DNA修复的机制。如果某一天,一个无性繁殖的生物获得了一个有害的突变,它可能很难把它甩掉。这个有害突变会一直遗传给它的后代。而如果存在有性繁殖,则很容易对这个有害突变进行修复。
部分科学家认为,有性繁殖它限制了物种的宏观进化(一般指种群以上在基因组层面上的进化)从而保证了物种的特性得以留存,它能防止物种A一下子变成了物种B。同时有性繁殖还允许微观进化(在基因层面上的进化),从而使物种适应环境的变化。
这也是为什么植物中还存在许多无性繁殖的情况,但是动物中无性繁殖比较罕见的原因,因为动物的细胞特异化程度更高,更不容易逆转。动物移动范围更广,面临更复杂多变的环境,需要更复杂的功能应对。而这些对于固生的植物来说,都不需要。
很多人提出Y染色体在退化,人类在未来可能会重新回归单性生殖,但其实人类Y染色体在过去几千万年中的退化也许并不如想象的那么快,就算真退化,那也得是百万年以后,另外,就算Y染色体有一天真的消失了,男人也不一定消失。因为生物在性别决定机制上是非常灵活的,没有了Y染色体,就不代表男性消失了。
在自然界,主要有XY型性别决定和ZW型性别决定两种形式,XY型性别决定是所有哺乳类动物、多数雌雄异株植物、昆虫、某些鱼类和两栖类动物的性别决定方式,此方式中性染色体组成为XX的个体是雌性、为XY的个体是雄性。
ZW型性别决定,刚好与XY型相反,雌性个体的性染色体组成为ZW、雄性个体的性染色体组成为ZZ,种方式普遍存在于鳞翅目昆虫、两栖类、爬行类和鸟类之中.
另外,还存在两种特别罕见的性别决定方式,分别是XO和ZO型性,XO型,O代表缺少一条性染色体,雌性具有两条X染色体(XX),而雄性只有一条X染色体,其基因型为XO,雄性产生两种配子:具有一条X染色体,或者没有性染色体,精子在受精过程中决定子代的性别。ZO型,雄性有两条Z染色体(ZZ),而雌性只有一条Z染色体(ZO)。XO和ZO型性别决定方式分别是XY和ZW型性别决定方式的特殊形式。
自然是最为讲求平衡艺术的,无性繁殖和有性生殖都不可能是十全十美,尽管有性生殖比起无性繁殖更为繁琐复杂,但是它同样也为物种的延续进化提供了更多可能性!