既然複製自身是基因的唯一目標,那麼基因為何不推動無性繁殖?
問題下的評論已經打臉了【先看是不是再問為何】
1、無性繁殖的歷史遠久於有性繁殖,且到目前為止規模都比有性繁殖大……得多,之所以很多對微生物和生態系統了解不多的人認為有性繁殖已經佔據主流,主要是因為——作為生態系統上層的剝削階級只看得到和自己差不多錦衣玉食的同檔次小圈子,眼裡沒有N倍數量於你們的受剝削龐大基礎生物群,正如剝削階級往往意識不到自己在剝削一樣
2、有性繁殖具有無性繁殖不具有的優勢,如最主要的增加變異從而大幅增加生態系統多樣性,使得生態系統得以向上層堆積質量而不是長期滯留在基礎堆數量上,有性繁殖作為無性繁殖的補充手段,造就了高變異、更多基因、更豐富性狀的新種群,也就是基礎階級不斷向上堆積出剝削階級以及剝削階級的剝削階級……形成更多階級更豐富經緯結構的生態系統網路,也就是在這個意義上似乎有性繁殖的剝削階級更先進,但實際上其地位不過是給系統打補丁——工業在農業上打補丁、商業在工業上打補丁、新科技在舊科技上打補丁、AI自動化在人類上打補丁,更精確的說法不是剝削階級,而是生態金字塔上再建,更上一層樓
3、生態系統中任何物種多樣性產生的穩定優勢都是在補充平衡,有性生殖的必要性其實是由於無性繁殖龐大堆積下造成的系統不平衡所逼出來的,就好像糧食年年增產後必然導致一部分人脫離農業尋求工業生產,否則就會遊手好閒賭博鬥毆打砸搶,而科技進步本身就是不斷增加社會人口失業率,生態系統會不斷擠壓出富餘力量去尋求更多樣性的發展餘地,所以有性繁殖也是必然的而非可有可無的補丁
4、喵~愚蠢的人類!本位主義思維方式最喜歡無視不同於它們的東西,最喜歡秉持自身的倫理習慣心理偏好用屁股看待世界!比如人類以為社會才算文明史,生態系統文明歷史更久遠好咩!而且到目前為止人類也不能獨立於生態系統獨立存活,同理有性繁殖生物無法脫離無性繁殖生物獨立生存,剝削者無法獨立於受剝削者,這種關係反之亦然,羊不能沒有狼,否則大家都湮滅
5、人類也開始開發高等生物無性繁殖了,克隆,另外還在開發可控變異人工演化技術,轉基因,所以說形式主義只是工具,工具的目的仍然是系統演化的多樣性——手中有糧,心裡就慌,閑的蛋疼,求新玩法
6、變異(生物學名詞)_百度百科,有性繁殖比無性繁殖主要是多了【基因重組也是變異的一個重要來源】,這對於染色體基因量較大的種群是穩定又高效的遺傳方式,所以高等生命大多選擇了這種方式以增加適應性,否則單純依靠無性繁殖就要付出過高淘汰率的代價來獲取同等效率的適應性,而低等生物的繁殖和變異方式其實涵蓋了高等生物的玩法,微生物也有基因重組來達成變異的,高等生物只是從這些玩法中篩濾出比較靠譜的技能get,如同英雄也是從凡人中篩濾出來的,這也是為何生物技術前沿大多小微做起,因為模板和演算法更全,成本也更低,生態系統的變革希望更有可能來自基礎微生物的某些被忽略的適應性技能再get,同理,經濟變革的希望更可能來自於小微創業,社會變革的希望更可能來自民間,民主的意義在於篩濾出更好的適應性……
7、金字塔的比喻主要是為了說明生產者和消費者的能量層級關係,但整體系統顯然沒那麼簡單,算上分解者形成的閉環,更接近有反饋循環機制的神經網路那樣自組織增殖,且如同人類社會結構具有階層對流一樣,生態系統中物種間的層級關係也不是完全固化的,時刻準備著換座位,就像海豚鯨魚又回到海里去、人類又開始研發無性繁殖,很多事不是像金字塔那麼簡單的,基礎教育只是針對簡單的情況做了說明,研究多了會發現基礎教育的知識和實際情況相比不完備也不主流,所以才會造成題主那樣的困惑——但是對於大多數人,沒有必要知道課本上講得不完全準確,其實就算連課本上講的都沒學進去也基本不影響他們的現實生活吧,探索更廣闊的世界只不過是極少數人的消遣活動
系統,還在增殖中,有待進一步觀察實驗8、題主的第一句話基本沒毛病,基因的行為就是自我複製,目前沒發現基因除了自我複製外還有其它行為,準確的說基因的行為是化學反應,只要條件合適就會不斷複製,但這個複製過程會出錯會重組,產生變異,複製是唯一目標,正確複製不是唯一目標,基因只自我複製,但包括複製錯誤,至於錯了以後能不能繼續適應下去,那不是基因要考慮的事,所以,複製出錯對基因複製無所謂利害,只不過身為人類會下意識想到癌變怪胎啥的,萬一是個超人呢題主的第二句話有毛病,問題下第一個評論已經有專業人士指出了,即基因為了擴大複製規模不僅不捨棄無性繁殖,還開發出了有性繁殖增加複製渠道,有性繁殖照樣支持基因的自我複製,重組並不會消滅基因反而更多的夾帶了垃圾基因增加了吃閑飯渾水摸魚的生存空間目的這個詞,在分子層面如果理解成氫氣燃燒就會產生水的話,那等同於天要下雨娘要嫁人,雖然娘到未必有那麼強的目的要嫁人,天下雨的目的卻更強,基因自我複製的規律更強,除非基因結構被破壞,否則基因除了自我複製別無他路可選同學們,你們知道有性生殖比無性生殖優越在哪裡嗎?
我們用一種壁虎為例,現在有一種壁虎,他們很單純,所以他們選擇了無性生殖,無性生殖有個特點,後代跟親本之間,後代與後代之間差異很小,這好嘛,都一樣,如果能適應環境,嗖嘎,雅美蝶,雅美蝶,通通活下來,但環境一旦改變,它們不能適應環境了,通通死啦死啦!就這樣它們滅絕了,悲傷臉,雞蛋真不能放在一個籃子里啊!更何況基因那是傳家寶啊!
但如果這種壁虎突然有一天頓悟了,老子要性生活,要搞有性生殖,沒事就交個配,有緣千里來交配,有性生殖最大的好處是基因會重組,這基因重組就是雙親原有的基因重新組合,就跟打牌一樣,雖然牌就那麼多,但你打一晚上牌,基本不會有哪兩次牌的組合是一樣的,所以同樣的父母生出來的孩子都不一樣那就是基因重組的結果,對,你跟你兄弟姐妹不像,不是你基因突變了,而是基因重組了,這樣的結果就是龍生九子,子子不同,可以適應多種環境,這個掛了,沒關係,那個還活著,不會一鍋端。
就這麼簡單,你看,進化之美真是越進越美,你要相信進化的選擇。
當然,有性生殖的確比無性生殖爽,作為開發出了性快感這一神技能的靈長類我不否認這點。首先,基因並沒有什麼目的,它只是繁衍而已。你說的所謂目的,是達爾文競爭的表現——積極複製自身的基因會佔據更多的生存空間。
但是,即便,直直地跑向自己的目標未必就是最合適、最有效率的前進方式。你賺錢的目的不是為了艱苦的生活,但為了賺錢,你總要經歷一段相對艱苦的生活。基因出現一定變異概率,恰恰有利於大多數未變異基因應對變化環境。這些隨機變異,可以說就是基因向不同的生態位隨機放出的「偵察兵」。大多數偵察兵會死,少數偵察兵給未變異基因提供了新的生存空間。如果說基因有「目的」,那麼保存一半基因至少也實現了50%的目的。能在10倍的不同生態位中,保存80%的基因,基因的目的也實現的不錯。
進一步說,隨機變異畢竟是損失太大,大多數「偵察兵」都損失了。於是,有性生殖又提供了另外一種相對高效的「偵察」模式。有性生殖中,隨機變異當然也存在,但主要的「偵察」是已有靠譜基因的排列組合,把偵察兵派到那些倖存概率較高的地域,提供了許多並行的基因存續選擇。所以,有性生殖能在許多領域取代無性生殖,實現了更高的「基因目的」。
上面是我一個生物學純外行的胡說,你也可以視為是理論傳播中的隨機變異,還是請高人來提供評點。@queen red進化論里有一個紅色皇后理論,典故出自愛麗絲夢遊仙境,紅色皇后拉著愛麗絲在棋盤上瘋狂的奔跑,直到氣喘吁吁跑不動了,停下來一看,還在原地,因為棋盤也在以同樣的速度後退。用在進化論里的意思就是,同一個環境下物種都在以相近的速度演化,跟不上的都會被淘汰。
再具體到有性繁殖上,對於多細胞生物,演化道路上的競爭對手不光是同類和捕食者,還有體內的寄生物種,各種細菌、寄生蟲等。而寄生生物的繁殖速度遠比被寄生生物快。被寄生生物只有選擇基因多樣性更豐富的有性繁殖才能跟上寄生物種的變異進化速度。
題主的這個問題可能是很深刻的,很多人開門見山的否定,也許是不解題主的預設前提。希望大家可以開一點腦洞。以下部分摘自《古哥古點 - 基因和機器》,原文更精彩:微信文字:基因和機器喜馬拉雅FM音頻:基因和機器 - 人類不過是基因創造的繁殖機器我們習以為常的認識可能是類似於下面這樣的:
地球上原始物理條件非常奇特,在一個機緣巧合的情況下,一些複雜的大分子產生了。它們恰好組合產生出了具有生命特徵的一些複雜結構,此後在這些功能結構基礎上誕生了最原始的單細胞生命。單細胞生命通過基因進行原始的繁殖,並隨後進化發展成為多細胞生物。再往後,通過許多代的繁殖過程,經過遺傳和變異,在自然選擇作用下不斷進化,出現了越來越多樣,越來越高級,越來越複雜的生物,直到人的出現。人是目前所知的最高級、最具智能的物種。而直到現在,各個物種還在通過基因向後延續著各自的種族,並處於持續進化當中。
這種說法的核心觀點就是物種都是逐步進化而來的產物,基因是人和其他物種延續後代,實現進化的主要手段。簡單來說,物種是世界的主角,其他的都是物種內部的奧秘,這就是物種進化中心說。可是當理查德·道金斯在上個世紀70年代重新閱讀這個計劃故事時,他突然意識到一個關鍵點:所有的物種歷經無數的生育和死亡究竟是為了什麼?僅僅是為了延續後代嗎?雞生蛋和蛋生雞構成了一個循環鏈條,所以才好像無窮無盡,但是為什麼一定要認為蛋是雞繁衍自己所需要的工具呢?這個鏈條為什麼不可以用另一種斷句法來解讀,雞是蛋延續自己的工具。道金斯並不是第一個這麼設想的人,塞繆爾·巴特勒在1910年的《生命與習慣》中就說過一句名言:「母雞不過是一個雞蛋製造另一個雞蛋的方式」。所以全部故事的中心到了這裡來了個180度的翻轉,從「基因是人複製人的工具」變成了「人是基因複製基因的工具」。實際上,一旦這個思路打開,再去看人利用基因來複制自己的這種觀點的確有問題。人類其實從來不太能夠複製自己,因為有性繁殖的存在,決定了我們的孩子只能有一半的信息來自於自己,而到了孫子只有四分之一,以此遞減。所謂君子之澤五世而斬,也可以從這個角度來另類解釋,因為五代後的第六代,你的基因恩澤只有區區1/64了,基本可以忽略掉。現在可以講述一下道金斯所描述的地球上發生的進化故事的另一個版本。同樣是開始於地球原始湯,在這個古老的地球物理環境中產生了某種穩定結構的分子,它具有了類似RNA一樣自我複製的特性,稱為複製子。早期的複製子必然會出現大量的複製差錯,因此產生了眾多的變異,這其中必然有些能夠逐漸進化為既能夠精確複製自身同時又比較穩定的變體。隨著複製子越來越多,原始湯中的複製材料開始緊缺。老實巴交的複製子將越來越難生存,因為開始出現了能破壞別的複製子獲取複製材料複製自身的掠奪性分子。這可以理解為最早的捕食生命。於是,其他的複製子基因開始進化出膜結構,保護自己抵禦別人的破壞。這就標誌著原始生命出現了,而這個原始生命實際上不過是一個為基因提供防禦能力的機器。在接下來的漫長過程中,基因為延續自身的生存所開發出的機器越來越複雜,從單一細胞機器,變成多個細胞機器;從低級生物機器,變成高級生物機器;從普通機器變成一種叫人的智慧機器。不管這些生命機器多麼千變萬化,它們實際上全都不過是裝載基因主人的容器,為主人而搏殺,為主人而工作,為主人而交配,並在主人的生命得到延續後,便會被棄之不理。這就是為什麼大部分高級物種的平均壽命都僅僅略高於其最長的生育年齡的原因。基因則在這樣的不斷複製中得到了永生。想想看,也的確如此,我們所有物種體內的這串密碼才是生生不息的真正的兄弟,而我們不過是這些兄弟爭奪市場所研發出的琳琅滿目的商品。基因的強大創造性讓它們根本不需要面對殘酷的自然環境,而只需要躲在舒適的驅殼內遙控一切的發生,從這個意義上來看,你還覺得自己不是一個機器人嗎? 如果仍然覺得這個說法過於大膽,我們來看一個例子。人體內有大量的垃圾DNA,所謂垃圾DNA就是它佔據了DNA鏈中的許多位置,但是卻看起來沒有什麼明顯遺傳作用。為什麼會存在這些無效用的基因信息呢?很長時間人們一直搞不明白這個問題。其實從基因中心論來看,答案就很明顯了。因為基因的唯一目的就是自身的複製和生存,發明生存機器只是一種手段,如果有更低成本的方式就能完成自我複製,何必去開發這些機器呢。因此所謂垃圾DNA不過是搭便車的一些騙子,它們利用別的生存機器複製自己,卻不需要做任何貢獻。 基因中心論優於物種中心論的另一個證據是,一般而言,基因的利益和生存機器的利益大部分時間是相同的,但是也有不一致的情況。比如雄孔雀的尾巴就是一個例子。那麼一個長大絢麗的複雜尾巴,無論從運動、捕食哪個角度來看,都是多餘的構造,唯一有利的方面是它有助於得到雌孔雀的偏愛,從而增大了獲得交配權的幾率,而這正是孔雀基因想要的。當基因利益和生存機器利益衝突時,毫無疑問的基因肯定會要求生存機器犧牲自己。這方面的例子很多,比如雄螳螂生育後會被雌性螳螂吃掉,比如母體會犧牲自己照顧幼兒等。這些例證都表明,基因比物種更居於核心地位。
(上述觀點主要來自《機器人叛亂:在達爾文時代找到意義》 基思 斯坦諾維奇[加])。
說了這麼多,回到答主的問題,基因為何不推動無性繁殖。題主雖然沒明說,但似乎誤解了有性繁殖是打了折扣的基因複製。如果理解了生物是基因容器,那就容易理解,無性繁殖是將母體的全部基因原封不動的封裝到子代的容器中,而有性繁殖則是另一種形式,兩個母體交換一半的基因,重組後放入不同的子代容器里。有性繁殖並不是打折的基因複製,反而在複製的同時,重新組合了基因。事實應該是,基因並非沒有嘗試,而是先嘗試了無性繁殖,比如許多微生物和低等動植物,隨後在此基礎上又嘗試了有性繁殖。
然而,無性繁殖將全部基因原原本本的複製意味著停滯不前,多樣性的產生只能依靠基因自身的變異,但容易變異顯然不是有利特性,否則基因對環境適應得再好也難以累積競爭優勢,只能一直在變異變異變異,直至變異到獲得不易變異的性質,然後才會持續穩定地複製下去,因而結果是,變異只能是小概率事件,多樣性產生效率低下。有性繁殖能夠在保持基因穩定性的基礎上變換基因組合形式,從而加速多樣性的產生,加上競爭機制,就使得優勢基因更有效率地被篩選,弱勢基因被淘汰,也就產生出更為強大的守護機器。
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說到這,我要安利一個節目了,也就是上述文字的出處,古哥古點。古哥古點是一檔新的自媒體音頻欄目,主要內容為創始人古哥個人對科技,歷史,哲學等領域的見解。感興趣的朋友可以微信關注古哥古點公眾號。音頻可在喜馬拉雅FM和蜻蜓FM搜索古哥古點。你應該不會失望的。
《孟德爾妖:基因的公正與生命的複雜》第六章 性別的起源,第150頁提到基因複製容易出錯,無性繁殖,多代繁殖後基因複製錯誤越來越多,生物體自己就會因為基因熔毀而崩潰
有性繁殖,基因雖然複製多次後部分基因開始有問題,但是基因能重組,兩輛破車拿下好的零件仍舊可以組裝出一輛完美的車,這就是優勢所在。從數量來說,無性繁殖才是正統,有性繁殖才是異端……要知道,一個人體內的細菌總數可是地球人口的一萬倍……(當然了,細菌也不都是無性繁殖……)就連有性繁殖的"高等生物"的新陳代謝,也是靠細胞分裂的,而細胞分裂可以看做是一種特殊的無性繁殖……
第一,不能確定生物的本質就是基因,生物存在的意義不等於基因複製的意義。基因的複製和生物的生殖也是兩回事。第二,基因的複製包括遺傳和變異兩個方面。不是簡單的copy一下就完了。
第三,發展成如今形式不是基因「想」這樣的。在我們劃分的有性和無性生殖兩個大類下,還有多種生殖方式,過去可能還有更多種。在不同環境下,有些被淘汰了,有些保留了,這是自然選擇的結果。
比較複雜的生物基本都是有性繁殖,是因為有性繁殖導致後代可以綜合兩方親本的基因,產生更豐富的變異,其中適於環境的變異被保留,從而更好地適應環境。大量的裸子植物、被子植物、昆蟲、脊索動物等,都是有性繁殖。
無性繁殖主要包括細菌、真菌、病毒、部分低等動植物等。因為後代與親本高度相似,變異幾率小,結構簡單,環境的變化對他們幾乎是滅頂之災,只能用大量繁殖來獲得少量幸免於難的後代。沒有證明過前提,就以前提為依據來提問也是耍流氓。
這個問題的前提是:基因的唯一目的就是複製自己。但是這個前提只是某個人或某一家的觀點,這個觀點本身是有待商榷的,因為它不能解釋為什麼有些人不為五斗米折腰,不食嗟來之食,為了氣節,寧可餓死,寧可基因失傳。
類似的情況我再舉一個例子:既然女人是男人的財產,那麼我們為什麼不給每個女人額頭上紋上她們的價格?
前提就錯了,請問你怎麼回答這個問題?基因自己並沒有目標,所謂的目標,是人為歸納的意義。
你責怪蚊子傳染疾病,但蚊子只是吸血果腹,傳染疾病並不是蚊子想的。
基因只是遵循物理化學規律去複製去轉錄,它並不會自己想著去複製去轉錄。你說他唯一就唯一啊。。
有性繁殖是能把劣勢基因遺傳下去的好方法。當然優勢基因也可以遺傳下去。你也不知道什麼時候劣勢基因就變成優勢基因了。你看歪果仁的有色目就是以前是優勢現在是劣勢。
基因是被選擇的,基因自己沒有任何意識、目的,只有合適的基因才能生存下去。
相比於無性繁殖有性繁殖大大增加了種群中個體基因的多樣性,增加了多個優良基因同時存在於一個個體中的幾率,增加了種群應對風險的能力。是自然選擇選擇了有性繁殖的這種生殖方式,而不是基因。
細菌、病毒等生物由於繁殖速度快,無性繁殖中即使基因突變概率很低,通過數量的堆積也能快速達到種群基因方向的改變。繁殖是第二點,存活才是第一點
從宏觀角度來說,無性繁殖的絕對數量遠遠大於有性繁殖。同意@貓尾巴被踩的觀點。貓尾巴說過的咱不說了。我來介紹一個假說。從進化角度來說,有一個假說,認為DNA生命是生命的三個階段(第一個階段,生物膜的大量生成;第二個階段,RNA生命的形成;第三個階段,DNA生命的形成)。DNA生命誕生之後,滿世界都是RNA酶了。DNA生命為了在絕對數量上佔據進化優勢,複製了數量非常多的RNA酶。所以,在DNA生命誕生初期,大量快速的繁殖就是首要任務。這個慣性一直到現在還是這樣,滿世界都是RNA酶。為了高效的殺死自己的前輩。
因為低速的有性生殖的物種需要利用有性生殖的高基因變異率,來和快速但低變異率的無性生殖的生物對抗競爭。
從演化的角度來看,有性生殖的主要意義在於,通過允許基因之間重新組合來提供更多的面向未知領域的解決方案,將基因永續的概率最大化。
舉個例子,比如羚羊甲突變出了跑得更快的基因A,但同時攜帶不善於划水的基因B。如果當前環境是較乾燥的,那麼基因B不會對羚羊甲的生存構成什麼障礙,基因A單純依靠無性繁殖也能成功延續下去。但是如果環境此後轉向潮濕,那麼羚羊甲的無性繁殖後代就可能遭遇困境。最終基因 A被豬隊友B拖累,導致自己的副本全滅,哪怕環境以後再度轉向乾旱也只能徒呼奈何了。
羚羊乙同樣攜帶了基因 A 和 B,但是行有性繁殖,於是基因 A 就有機會擺脫基因 B,實現與其它善於划水的基因 C、耐寒或耐熱的基因D/E等等的組團,去面對各種乾旱/潮濕/寒冷/炎熱的環境的挑戰。在所有這些A的副本參與的團隊中大概有一些團滅了,但也有一些挺過去了。一般來講團隊組成越是多樣化,A的副本存續的概率越高。
可以看出,行無性繁殖和行有性繁殖的相對優劣,依賴於環境變動的頻率和幅度。穩定的環境有利於前者,急劇變化的環境有利於後者。考慮到細菌的生命周期通常很短,運動範圍也很有限,其生存環境在幾代幾十代內或許都沒什麼變動,那麼細菌以無性繁殖為主就是很自然的了。我們需要改良,需要進化,去適應不斷變化的環境,不然,一個霧霾下來,地表某個呼吸道脆弱的無性繁殖物種,就die out 了。
許多生物學家認為,生物從無性繁殖進化成有性繁殖是一個進化失策,生物應該是更眷顧無性繁殖的。
在很久很久以前,無性繁殖的族群中的兩個生物體不小心把自己的孩子生在了一起(當時都是較簡單的生物體,發生這種情況,後代通常仍然是能夠活下來的),那些孩子是被族人視為怪胎的。可是後來偏偏就只有這些怪胎適應環境而生存了下來。這些怪胎把這種繁殖方式發揚光大。後來這種繁殖方式被起上了名字,叫有性繁殖。
人體中也常常會有外來生物來寄生,有的被人體殺死了,有的與人體共生了。人體內有不少與人體共生的細菌,這些細菌有的一開始是一種外來生物,與人體共生之後就成為了人體不可或缺的細菌,為人體服務了。一個人不會鑽進另一個人的體內與之共生,但在比較簡單的生物,比如單細胞生物之間經常會發生這種事情,一個單細胞生物進入另一個單細胞生物體內後與之共生,形成一種新的生物。這種現象並不都是入侵,有的情況是,一個單細胞生物在吃掉另一個單細胞生物之後,沒有消化,二者形成了共生的關係。不過,雖然在不均一穩定的環境中,有性繁殖佔有優勢,但在均一穩定的環境中,無性繁殖更有優勢。可是在地球上,哪有什麼天然的均一穩定的環境?所以,在地球上,有性繁殖常常比無性繁殖更有優勢。推薦閱讀:
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