地球生物刚出现的时候 ， 只是一些简单的原始单细胞生命 ， 类似于病毒那样的生物体 ， 这个时候并没有性别之分 ， 生物的繁殖只依靠自己就能够独立完成 ， 只是简单的复制克隆自己的RNA；
诞生出来的个体跟自己的基因完全一样 ， 由于生命和生命之间没有任何的基因交流 ， 因此这个时候的生物个体都是独立进化的 ， 谁跟谁都没有关系 。
文章插图
这样的繁殖方式一直持续了数十亿年 ， 在这期间 ， 地球上的生命的形式并没有出现多大的改变 ， 生命形式依旧是以单细胞和多细胞生命为主 。
只不过随着时间的推移 ， 细胞结构变得比以前更为复杂了一些 ， 例如细胞核中单链的RNA变成了双螺旋的DNA ， 细胞核之外有了一些细胞器 ， 例如线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等等 。
虽然细胞比以前更为先进了 ， 它们也可以通过无性繁殖的方式继续繁衍 ， 但是这样的方式并不能长久地持续下去 ， 因为通过无性繁殖的后代基因太过单一；
文章插图
在面临环境变化的时候适应能力差 ， 虽然无性繁殖的速度很快 ， 但是后代死亡的几率也高 ， 常常会出现灭种的事件 。
所以说当时地球上的生物密度并不高 ， 而且无性繁殖基因突变率低 ， 且个体之间的基因无法交流 ， 这就导致了生物进化的速度非常缓慢 ， 这也是为什么生命在地球上进化了30多亿年 ， 依旧停留在单细胞和多细胞生命形态 。
长此下去 ， 地球上的生命肯定是不会走到今天这般模样的 ， 甚至会在某一次的大灾难中彻底消亡 。
文章插图
因此生命为了走出这种困境 ， 为了应对环境压力 ， 就出现了有性繁殖的方式来繁衍后代 ， 有性繁殖需要两个个体之间互相配合 ， 各自提供一个生殖细胞（配子） ， 然后生殖细胞结合成为合子 ， 最后发育成胚胎到成熟的个体 。
在这个过程中亲本一代各自为后代细胞核中的DNA提供一半的基因 ， 这其实是生物为了进化做出的最大牺牲 ， 因为原本的无性繁殖可以100%遗传自己的基因 ， 而有性繁殖只能遗传一半 。
还有就是有性繁殖有着繁琐的求偶过程 ， 不仅浪费时间而且浪费能量 ， 但这些缺点并不重要 ， 因为它们都被有性繁殖的优点盖过去了；
文章插图
例如有性繁殖可以增加后代个体的多样性 ， 就像是自己的兄弟姐妹各个都长得不一样 ， 因为基因差异性大 ， 整体对环境的适应能力强 。
而且有性生殖可以提高基因突变的几率 ， 增快生物的进化速度 ， 生物之间的基因交流还会把有利的基因在种族间快速地扩散开来并且持续地保存下来 ， 有利基因的持续累积 ， 可以使得整个物种对环境的耐受性更强 。
文章插图
所以说 ， 自从地球上的生物出现了有性繁殖以后 ， 进化速度就比之前快了数十倍 ， 物种数量也逐渐地多了起来 。
文章插图
人类目前通过化石证据发现的最早有“性”的生物是12亿年前 ， 生活在海洋中的一种多细胞藻类 ， 化石是在加拿大的北极地区发现的 。
2014年科学家还在英格兰的一处地层中发现了目前所知最早发生交配的鱼类化石 ， 它们是小肢鱼 ， 也是人类目前所知最早出现交配的脊索动物 ， 大约生活在3.8亿年前的海洋之中 。
【细胞|人类为什么进化出男人和女人？目的是啥，为什么没有第三种性别？】
文章插图
上图就是它们两的形态 ， 也是它们正在发生交配的情形 ， 很明显可以看出右边的雄性和左边的雌性 ， 已经具有了明显的雌雄“性二态”特征 。
这说明在3.8亿年前的海洋当中 ， 有性繁殖已经出现了很长很长一段时间 ， 而且有性繁殖已经变得非常的普遍 ， 绝大部分的生物都已经有了性别之分 。
文章插图
随着3.6亿年前第一批脊索动物鱼类（肉鳍鱼）第一次尝试走上陆地 ， 它们就变成了所有陆生动物的祖先 ， 包括最早的两栖生物、后来的爬行动物、哺乳动物 ， 地球上越来越多的物质就相继在漫长的进化当中出现了 。
而我们人类作为哺乳动物 ， 最早的祖先也可以追溯到海洋之中 ， 说不定上图中的鱼就是我们最早的鱼类祖先 。
文章插图
上图是从鱼类祖先的鱼鳍中发现的四足骨骼 ， 它们是人类的胳膊和腿的原型 。
它们从海洋中走出来的时候 ， 就已经有了雌雄之分 ， 所以我们人类出现的有性繁殖当然也是海洋生物祖先的遗传 。
人类进化出男人和女人 ， 甚至可以追溯到最早的有性生殖的多细胞生物 ， 出现有性繁殖 ， 出现男女的目的 ， 正是有性繁殖可以加快生物进化 ， 使得后代更加的适应环境 。
那问题是 ， 为什么大多数生物就只有两种性别？而不是三种或者更多？
文章插图
因为两种性别之间的交配可以实现利益最大化 ， 上文说了有性繁殖也是生物做出了巨大的牺牲才选择的繁殖方式 。
如果由三种性别的生物交配才能产生后代的话 ， 那么生物各自细胞核中的基因只能遗传1/3 ， 这对每一个生物来说都是不划算的 ， 因为两个人就能办到的事 ， 第三个人就显的有点多余了 。
而且有性繁殖耗费时间、精力和能量 ， 生物有两个性别的话 ， 只需要找到另一半 ， 并讨好一方就可以繁殖了 ， 如果是三种性别 ， 就会出现比较麻烦的状况 ， 找到一个 ， 还要找到另外一个 ， 这就有点多此一举的感觉了 。 想一下三角恋的状情况 ， 着实令人头疼 。
文章插图
其次最为重要的是 ， 就拿人类来说 ， 后代细胞中的线粒体都是母亲细胞中线粒体的复制品 ， 也就是说后代细胞中的线粒体只遗传母亲的；
父亲生殖细胞中的线粒体 ， 在与卵子结合以后在发育成胚胎的过程中就会被一种叫做CPS-6的蛋白质分解、破坏 ， 后代体内的细胞只会保留来自卵细胞中的线粒体 。
如果来自父亲生殖细胞中的线粒体没有被及时分解 ， 那么胚胎发育就会受到损害甚至是死亡 ， 这是因为细胞中的线粒体并不会发生基因融合 ， 它只能遗传一方的线粒体 ， 如果后代体内同时存在两种线粒体 ， 它们就会发生竞争 ， 损害细胞功能 ， 进而影响胚胎的发育成长 。
文章插图
解决这个问题最简单的办法就是 ， 两性交配 ， 一方不提供线粒体 ， 后代只遗传一方的线粒体 ， 这是最完美的、最节省能量的方式 ， 所以生物在进化的过程中 ， 并不会出现第三种性别 。
如果出现 ， 那一定是多余的 ， 可有可无的性别 ， 例如有些低等生物 ， 既有雌雄个体 ， 又有雌雄同体的个体 ， 总的来是总有那么一个显得多余 。 例如人类中现在也有双性人 ， 但是它们在生物学上并没有任何意义 。
推荐阅读
- 兔子|兔兔这么可爱，为什么要吃屎？
- 显微镜|假如人类可以把显微镜提升到40亿倍，是不是全新的宇宙观？
- 埃及金字塔|探秘尼罗河｜为什么会有人觉得，埃及金字塔是伪造的？
- 细胞|“首个人类胚胎完整模型”！两篇《自然》报道重大进展
- 减肥|较真丨减肥产品含违禁药再被曝光，为什么说滥用这些产品是在玩命？
- 酿酒|用真全粮酿酒机器做酒，为什么发酵时间越长口感越好？
- 为什么商家卖的馒头又白又胖？里面加了什么东西，今天我来告诉你
- 地球|发生了什么？日美专家透露不好消息，地球或不再适合人类居住
- 细胞|科学家用人类皮肤细胞制成活的、完整的早期胚胎模型
- 谢晓亮|科学-梦想-责任：谢晓亮和单细胞基因组学