為什麼說有性生殖使個體對不斷變化的環境產生更大的適應能力? 主要的原因是什麼?
無性繁殖當然可以變異。生物體的基因變異主要來源於DNA複製時出現的錯誤,與生殖生式無關。何況最早的生物都是無性繁殖,而有性繁殖本身就是無性生殖變異進化而來的。基因變異並不是進化,基因變異只為進化提供原材料,自然選擇才是關鍵。而有性繁殖可以極大的提高選擇效率。試想一下,一個個體有有利基因A,有害基因b;另一個個體有有害基因a,有利基因B。如何快速淘汰有害基因ab,獲得同時擁有有利基因AB個體呢?聰明如你,一定想起一個好方法,叫雜交。不錯,這就是有性繁殖的好處。它們的後代中,既有AB個體,也有ab個體。AB個體非常適應環境,會有很多後代; ab個體不適應環境,沒有太多後代。很快,有害基因就會被淘汰。無性繁殖無法雜交。只能等a突變為A,b突變為B。考慮到絕大部分突變都是有害的,有性繁殖兩代的事,無性繁殖估計要等到天荒地老了。所以,有性繁殖可以把不同個體有利或有害基因富集在一起,增強選擇強度,提高進化效率。
有性生殖最大的作用不是增加變異,而是分離性狀。假如沒有有性生殖,假如低產小麥變異出了了抗倒伏特性,你沒辦法得到高產抗倒伏小麥,只能老老實實繁殖高產小麥和抗倒伏小麥,等它們變異出抗倒伏或者高產性狀。反之,因為有性生殖的存在,他們通過雜交和自交就可以產生高產抗倒伏小麥。有性生殖可以讓有害的性狀和有利的形狀背後的基因相分離,這是有性生殖最大的作用。
無性的也有變異,否則咱們就出不來了。有性繁殖在變異的基礎上又來了一個排列組合,個體差異性更高。更可能產生適應環境的新個體。當然不適應的可能更多。
在很久很久以前開一家公司是很辛苦的,你要不自己來創業要不從爹媽那繼承。公司呢肯定基本上都是百年老店,雖然會有改革但是幅度總是不大的,這樣的日子過久了,大家都習以為常。直到有一天兩家公司各出50%的股份,構建了一個新的子公司,而這個子公司呢,當然兼具兩家公司的優點。不管是經營的理念還是人才的引入,都走在了母公司之前。你說這樣的運營模式是不是也是一種新的思維模式?謝邀。突變是進化的一種途徑,本質是一種錯誤,而錯誤大部分是致命的。而無性生殖無法做到的就是有性生殖中的變異。變異是一種可控的,溫和的,因此更安全的變化,你和你父母的性狀差異都是變異。
打個比方,一萬個單細胞生物中,一百個在無性生殖中發生了DNA複製錯誤,其中一個存活,而且相對母體帶有極大的競爭優勢。如果比作爬金字塔的話,人類每一步都是向上一步,單細胞生物則是原地不動,只有1%的幾率會用力跳,只有1%的幾率跳了不摔死。這裡的突變概率和存活概率都已經大大提升了。而一萬個人類,他們的孩子都是100%發生了變異的,只是其中的差異很小,但是代代延續,就終將把優秀的基因篩選出來。
綜合起來,突變的風險高得多,收益也未必比變異大。如果是大富翁的話,就是「擲到6個6前進10格,否則退出遊戲」,而人類則是沒有懲罰或獎勵的每一步都向前走。
因為有性生殖能把性狀組合起來,形成新的效果。比如有產生棕色色素的基因和綠色色素的基因,分別形成棕色外表和綠色外表。如果組合起來,就有可能形成雜色外表,反而是一種迷彩色,隱蔽效果更好。有性生殖帶來了基因組的多樣化,提升整個種群的環境抵抗能力
無性生殖是單兵作戰,有性生殖是團隊作戰,每個個體出現有利變異都可以通過性交換整合到一起,好的基因可以大家共享舉個例子,單細胞生物A和B分別擁有適應環境的a和b兩種基因,他們之間沒有瓜葛
有性生殖動物A和B分別擁有適應環境的a和b基因,他們的很多個子代中,有幾個同時集成了a和b基因,成為了進化的贏家
有性生殖同時有a和b就像拋硬幣連續出現三次反面無性生殖同時出現a和b就像拋20面骰連續出現三次3
你要把有性生殖看成是無性生殖的一種變異,那麼一切就都迎刃而解了。無性生殖,也就是單性生殖,是從單一的親代遺傳給子代,遺傳物質基本沒有變化,只有概率很低的隨機突變,這些突變有有利的(能幫助適應環境)也有有害的(不僅不幫助適應環境,還會導致不能適應環境!)也有中性的(也就是,變了等於沒變),結果往往就是有利的突變非常少,中性的佔大多數,有害的很少少。所以,一個物種靠隨機突變來適應環境變化,是比較難的,特別是環境變化極大的時候。
有性生殖的好處,就是子代的遺傳物質一半來自母親,一半來自父親,這兩「半」不是完全一樣的,這樣子代可以綜合雙方的優勢(就像雜交水稻一樣,其實雜交優勢就是這個原理),特別是環境變化很大的時候,有性生殖可以把適應環境的基因快速傳播到整個種群。舉個栗子。假設有兩種食草動物A,B。A是單性生殖的,A的種群里,有脖子長的也有脖子短的,但是因為是單性生殖,控制脖子長短的基因只能傳給子代,親代如果是短脖子,子代只能靠運氣才能突變成長脖子,但是這個運氣和中彩票差不多。B的種群里也有長短脖子之分,但是脖子長短是有父母基因共同決定的,兩個短脖子的父母,也有可能生出長脖子的子代。現在【開始讓環境變化起來】,先是地上的草【慢慢】死光了,A,B都只能吃樹葉,於是過一段時間(比如繁殖幾代之後)A,B的種群里短脖子的都餓死了,結果環境繼續變化,草又長出來了,但是樹都【慢慢】死掉了,於是,A的種群里,只有少數長脖子的後代突變成了短脖子,便於吃草,長脖子吃草不方便,一直處於飢餓中,不是餓死就是被捕食者吃掉了(而且,腦補一下長頸鹿低頭吃草,估計會腦充血死掉!!),A的種群慢慢趨於滅絕(長脖子被捕殺很多,短脖子數量太少,而且也會被捕殺)。而B的種群呢,仍然有不少的短脖子出生(沒草吃時會餓死,現在不會了),比例比A種群的高很多,經過幾次繁殖,B種群里的短脖子又佔大多數了。於是,在環境劇烈變化時,有性生殖的策略,比無性生殖更能適應環境。再補充,單細胞生物和多細胞生物適應環境的策略差異很大的,甚至可以說前者是靠數量,後者是靠質量。單細胞生物數量多繁殖快,隨你怎麼殺也殺不完!多細胞生物則是給你怎麼殺也殺不死(此處誇張手法!)。
變異來自基因複製中的隨機錯誤,一般情況下這是父母都不願意看到的(包括單細胞和多細胞),因為變異是沒有方向的,也就是絕大多數都是不能適應環境的。我想在變異這條路上,可能正和你說的相反,單細胞生物可能比多細胞生物更成功,主要源於他們的繁殖速度,變異主要來源於分裂過程中,很大的數量加上很快的速度,變異對他們來說就像是家常便飯。所以我覺得單細胞適應環境可能會更快一點,比如把一群細菌和一群蟑螂同時放在高溫環境下,比較可能的結果是過一段時間蟑螂都死了,而有些細菌則存活了。
你看,大部分能生孩子的都是找得到對象結得了婚的,淘汰了一批單身狗吧。你看無性繁殖淘汰誰?高中生物教過,生物進化的基本單位是種群而不是個體。有性繁殖能更快地提高某個有利基因的頻率。
打個比方。假設某種群由10個個體組成;若進行無性繁殖,則每個個體每代產生10個後代;若有性繁殖,則每兩個個體產生20個後代;繁殖後上一代立即死亡。
現在這10個個體中有一個因突變而獲得了有利基因A,其餘的個體是a。無性繁殖一代,A的頻率是10/100 = 10%,有性繁殖一代則是20/100 = 20%。
要有三種以上的性別,淘汰有害基因效率更高呀
有性繁殖,基因多樣性,適者生存過程中,淘汰了不適應環境的基因,更利於有性繁殖物種生存下來。
有性生殖能夠變異出新的基因優勝劣汰的選擇更加有利生物的進化和存活
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