生物進化過程中，性別是何時出現的？

11-30

我抄一下我對另一個問題的回答:

首先我們要明白有性生殖並不一定有性別。最早的有性生殖是「同配生殖(Isogamy)」，目前進行同配生殖的生物主要包括一些原生生物，真菌等。這些生物生殖時出現了基因的交流和重組，但雙方配子的形態大小都一樣，也就無法定義性別。廣義上的同配生殖也包括比如草履蟲的結合生殖。

此後出現了"異配生殖(Anisogamy)"，即交配是雙方提供的配子大小不一致了。最終出現了"精卵生殖(Oogamy)"，即一方只提供一半的遺傳物質，另一方卻還要提供下一代發育所需的營養物質, 只有到這時，我們才能定義性別，我們把前者稱為「雄性」，而把後者成為「雌性」。精卵生殖一般在在多細胞生物中出現，也有一些單細胞生物出現精卵生殖，因此性別應該出現與和多細胞生物差不多的年代裡，至少6億年前。

有此可見，雌雄的本質是對後代投入的差別，雄性對每個後代只提供一套遺傳物質，而雌性除提供一套遺傳物質之外，還要提供下一代發育所必須的營養物質。這反映了兩種繁育後代的策略，一種是數量型，即雄性，產生大量的廉價精子，但有機會遇到卵細胞精子數目極低，另一種是質量型，產生少量珍貴的卵細胞，但每個卵細胞都有極大機會遇到精子。

為什麼大部分高等生物都是精卵生殖? 我們需要考慮古生物的生活環境。精卵生殖進化並成為地球主流時，生物都是海洋生物，交配最大的問題是遇到對方。顯然，一個個體產生大量配子讓配子遇到對方的配子的概率比自己遇到自己配偶的概率大多了。所以海洋生物開始把配子直接產在海水裡，讓配子聽天由命。不
過這帶來了一個矛盾，如果想要後代健康成長，配子必須攜帶足夠的營養物質，而如果想提高遇到對方配子的概率，配子數目必須足夠多，而配子數目過多的話又會
導致每個配子的營養物質過少。而精卵生殖恰好解決了這個難題。不攜帶任何營養物質的精子數目足夠多，導致攜帶大量營養物質的卵子不必擔心不會遇到精子。這個優勢最終導致了率先開發出精卵生殖的物種搶佔了全球，而現存大多數物種都是他的後代。

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目前認為，精卵生殖在不同種類生物中是獨立的，分別的進化出來的，比如說還有這一屬的生物:http://en.wikipedia.org/wiki/Chlamydomonas
根據維基的介紹，這個屬的生物都是單細胞，不同種類可以進行同配，異配，精卵生殖。因此經常用這個屬的生物研究精卵生殖的進化。這說明精卵生殖在這個屬獨立發生一次，而其他生物的精卵生殖和這個屬無關。
由於不同類物種獨自進化出了精卵生殖，因此精卵生殖，即可區分的雌雄性別，在不同類生物中出現的時間並不一樣，也就無法給出一個明確的性別出現年代。

性別的出現可能是3大線路（古細菌、真細菌、真核生物）分道揚鑣之前的事，以此推算起碼30億年前。
理由有二：
1、真細菌和真核生物都有性別的分化（古細菌未知）。
2、當然，他們3個的性別可能是獨立演化出來的，但是更可能早早地出現在生命早期：因為，異配生殖的競爭力實在是太強大了，而且選擇壓力非常非常大。異配生殖減弱了種內鬥爭（減弱了個體之間對後代細胞質控制權的競爭），節約了能量並實現了分工（更小攜帶能量更少運動能力更強的「小配子」和相反的「大配子」），增強了生殖能力（運動能力更強的「小配子」也就是精子的出現大大增強了生殖幾率），也很可能大大加速了進化進程（生殖競爭由無序的個體間競爭變為兩性（多性）競爭和性選擇）。

不是很懂有性生殖什麼時候出現的，這大概是古生物學探索的領域，不過肯定是在多細胞生物起源後才可能進化出有性生殖。FYI.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_the_evolutionary_history_of_life

性別區分是隨著有性生殖的出現而出現的。在生物進化的30億餘年中，前20億年都是在無性生殖中緩慢進化，後10億年才因為有性生殖的出現進化速度明顯加快，現今存活的130萬種生物中92%以上都是有性生殖就可以證明這點。出芽是一種無性生殖方式，因而在有性生殖出現之前就已經存在了
ps：本來是答在別人的評論里

從無性生殖為什麼進化出有性生殖？樓上很多人說得都很有道理。但不夠完整。因為忽略了一個重要的進化階段：單細胞的孢子生殖。

最初，單細胞生物是一分為二的無性生殖，然後有的發展出了兩個單細胞生物的個體相遇互相交換一部分遺傳物質的同配生殖。但顯然，這兩種方式還是生物個體親自參與，而不是用與生物個體極為不成比例的「生殖子」去繁衍，這顯然效率是有問題的。然後呢，有的單細胞生物就發展出了「孢子生殖」或者叫「出芽生殖」，一個單細胞生物由此可以「出芽」幾十個甚至更多的孢子，孢子在不利環境下休眠（甚至百萬年），在有利環境下就迅速發育為成熟個體。這種效率顯然是比前述兩種生殖方式有效率太多。

單細胞生物在有了「孢子生殖」或者叫「出芽生殖」這種無性繁殖方式後，才可能在進化壓力下（或者更精確說在（病毒）寄生壓力下），進一步發展出有性的「生殖子」生殖，也就是精子、卵子。

從人類開始意識到要把能生孩子和不能生孩子的人區分開的那天，有的性別。(開玩笑啦！)其實是生物進化到有性生殖之後，不同個體開始提供不同的生殖細胞時，就開始區分了。性別不是男女公母雄雌這種感覺，而是在遺傳中扮演的不同角色。比如現在開始男人指能生孩子的，女人指長丁丁的，也可以啊，目的是區分角色。

出現性別的分化是高等生物才有的一種特徵，只有性別分化才能將更良好的基因繼承下去。性別分化是在受精卵時期就有的。

應該是在物種正式出現的時候，這個物種不屬於可自我複製的單細胞生物

出現性別的分化是高等生物才有的一種特徵，只有性別分化才能將更良好的基因繼承下去。性別分化是在受精卵時期就有的。（來自別人）

人類懷孕懷孕過程就是人類進化的過程。如果你知道人類第一個受精卵（或者那時候還不能叫人？）什麼時候出現的到現在多久了。那麼按照比例等比例放大人類十月懷胎就知道了。

回答錯了。。剛才看到人類眼睛何時進化來的和尾巴何時沒得了。。

.....

從無性生殖到有性生殖唄

何時出現不知，從時間點的角度是偶然的，但是從時間軸的角度是必然的。有性繁殖增加了基因突變的概率，更多的突變產生更多的物種，而優勢物種更容易存活繁衍，或者準確的說佔據能量循環的頂端。

天啦嚕正在學的進化學的population genetics課正在講性別如何進化的，看的無聊拿出手機刷知乎看到這個也是醉了。。。（原諒我中英文混雜組織語言能力差）

有一個理論是說
對於diploid organism 想想一個很大的種群～如果一部分人是無性繁殖，她可以把自己的遺傳兩份都給下一代～但是有性繁殖就只給了下一代一份的染色體～這麼推理的話無性繁殖就會比有性繁殖有兩倍的fitness～根據natural selection 應該最後都是無性繁殖了～

為了解釋現在普遍都是有性繁殖，有好幾個理論～
有性繁殖 chromosome segragation 帶來了很多seletive advantage抵消了那個兩倍效應，新的有益的mutation在segregation 中更容易fixation
recombination 也有很多selective advantage 加速了segregation advantage