PNAS:性別差異在原生動(dòng)物中已經(jīng)存在
在真核生物中,主要有兩種生殖方式,一種是有性生殖,另外一種是無性繁殖。有性生殖大體上應(yīng)該是真核生物所獨(dú)有的,而無性繁殖在真核生物中則顯得比較意外。美國加州大學(xué)歐文分校的研究者,通過分析兩種蛋白(HAP2 和GEX1)的同源關(guān)系,發(fā)現(xiàn)真核生物的性別分化出現(xiàn)的很早,很可能在真核生物的上一個(gè)共同祖先中就存在。而且他們認(rèn)為有性生殖起源于線粒體帶來的活性氧自由基的氧化壓力相關(guān)。
針對(duì)很多原生動(dòng)物的研究發(fā)現(xiàn),很多時(shí)候我們沒有觀察到這些真核“微生物”的有性生殖過程。然而,最新的研究認(rèn)為,我們對(duì)于原生動(dòng)物的理解還很少,例如在引起非洲昏睡病的布氏錐蟲上,近年來發(fā)現(xiàn)存在著減數(shù)分裂,而且其頻率要比想象的高。在其他的原生動(dòng)物研究中,我們也很難觀察到有性生殖過程,這是受限于研究方法和這些單細(xì)胞生物的生活周期的。大量的基因組測(cè)序慢慢開始支持一種觀點(diǎn),即在原生動(dòng)物中,有性生殖或者兩性區(qū)別就已經(jīng)開始出現(xiàn)。
研究者基于HAP2 和GEX1進(jìn)行了同源性分析。HAP2和GEX1都與核融合以及同性配子的互相融合相關(guān),這兩種蛋白可能代表了非常古老的有性真核生物的特性。這兩種蛋白通過同源分析,發(fā)現(xiàn)存在于多種不同的原生動(dòng)物中,這就說明了原生物就已經(jīng)開始存在著有性生殖的配子融合過程,因而性別區(qū)分出現(xiàn)在了真核生物進(jìn)化的最初階段。盡管如此,還存在一些原生動(dòng)物,確實(shí)沒有任何與有性繁殖相關(guān)的蛋白或者基因,可能它們真的就是無性生殖的。然而有些無性的原生動(dòng)物,其實(shí)很可能是在很近的歷史事件中失去了有性的基因,而且伴隨有性基因消失的還有線粒體相關(guān)的基因。而且在真核生物鐘,似乎長時(shí)間的無性繁殖對(duì)于一個(gè)物種是很少見的,而且同源分析告訴我們幾乎所有的真核生物都有有性生殖相關(guān)的基因,可見性別區(qū)分出現(xiàn)的非常早。
研究者還試圖弄清楚減數(shù)分裂(有性生殖方式)的發(fā)展過程,他們認(rèn)為減數(shù)分裂可能來自現(xiàn)存真核生物的細(xì)胞修復(fù)系統(tǒng)。而且之前就有很多研究認(rèn)為,細(xì)胞內(nèi)的氧化性損傷和真核細(xì)胞的減數(shù)分裂存在著很多關(guān)聯(lián)性。結(jié)合現(xiàn)有的數(shù)據(jù),他們還認(rèn)為,真核生物的有性生殖可能是作為一種細(xì)胞的求生系統(tǒng),來自線粒體的大量的氧活性分子為細(xì)胞帶來了很大的壓力,因此通過這種有性生殖方式可以讓細(xì)胞以另一種方式繼續(xù)存活。因此,有性生殖的出現(xiàn),很可能是與線粒體的內(nèi)共生起源同步發(fā)展起來的。
正如中國古代哲學(xué)家老子認(rèn)為的,“道而一,一而二,二而三,三而生萬物”,太極為一,陰陽為二,由陰陽配合而生三,就是由陰陽配合可以生出萬事萬物。數(shù)十億的性別進(jìn)化,讓世界充滿了精彩。因?yàn)樾詣e的差異,讓物種得以長久繁衍,以至萬世而不絕。這種性別自然的差異,體現(xiàn)在我們生活方方面面,因此異性之間更需要尊重和理解,也顯得更有了科學(xué)上證據(jù)支持。

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