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性别的历史

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寻求不稳定性

书籍名:《性别的历史》    作者:Matt Ridley



历史上红色皇后理论对性的解释是科学综合不同的方法来解决问题的典范。哈密顿等人提出的寄生物和性的观点并不是凭空而来,他们是三条不同研究路线的受益人,如今三条线的调查终于合并成了一条主线。第一个就是发现寄生物可以控制物种的数量,并引起物种循环。阿尔弗雷德·洛特卡(Alfred  Lotka)和维托·沃尔特拉(Vito  Volterra)早在1920年间就发现了端倪。到了20世纪70年代,罗伯特·梅(Robert  May)和罗伊·安德森(Roy  Anderson)对该观点进行了具体的补充说明。第二个就是霍尔丹等人于40年代发现了丰富的多态性,它是一个奇怪的现象,即每个基因都有非常多不同的版本,而且似乎有种神秘的东西阻止一种基因驱逐其他的基因。第三个就是沃尔特·博德默(Walter  Bodmer)和其他一些医学科学家发现了抵御寄生物的系统是如何运作的,基因抵御作用类似锁和钥匙的系统。哈密顿概括了以上三条发现后说:寄生物和寄主之间不断对抗,抵抗基因不断地变换、升级,于是出现了一整套基因的不同版本。如果没有性,这一切都不会发生。

这三项研究的突破性进展在于放弃了稳定性的观念。洛特卡和沃尔特拉比较关注寄生物是否能够稳定地控制寄主的数量,霍尔丹则着眼于使多态性长时间保持稳定的事物。哈密顿与他们的不同之处在于:别人希望寻求稳定,他却为了“性”理论力求看到更多的变化和动力。

该理论的主要弱点在于,它要求染病率和抵抗力必须循环往复,也就是说,优势常常像钟摆一样在二者之间左右摇摆。自然界中存在许多有规律的循环。旅鼠和一些其他啮齿类动物,每三年会有一个繁殖高峰,其他时间则处于繁殖低谷;苏格兰松鸡也会经历物种繁盛和稀缺的循环周期,大约四年一次繁殖高峰,这些数量的变化都是由寄生物引起的。但是像偶然的蝗灾或是人类稳步上升或衰退的人口,才是正常的现象。抗病性基因的版本的确能够显示繁盛和稀缺的周期性变化,但似乎人类一直都忽略了这一点。



蛭形轮虫之谜


虽然性存在的原因已经讨论过了,现在我们还需要回到蛭形轮虫的例子中看一看。蛭形轮虫是一种生长在淡水中的微小生命体,永远没有性,梅纳德·史密斯把这一现象称为“丑闻”。若红色皇后理论是正确的,蛭形轮虫一定有某种免疫疾病的方法以及抵御寄生物的机制来取代性。这样一来,它们成为例外,不会削弱红色皇后理论,反而可以加以证明。

也许蛭形轮虫丑闻会成为解决问题的关键所在。但是在传统的“性”科学中,它充当了双面的角色。目前解释蛭形轮虫无性状况的两种理论,其观点截然不同。

第一个理论来自马修·梅塞尔森,他认为基因插入对蛭形轮虫来说不是问题,它们不需要“性”来净化基因。这个理论比较符合康德拉肖夫的风格,和哈密顿的理论也沾上些边儿。第二个理论是传统的哈密顿式的解释。牛津大学的理查德·拉德尔(Richard  Ladle)意识到,有些动物种群可以让自己脱掉90%的水分却不会死亡。这需要惊人的生物化学技巧,它们不采用有“性”生殖。比如缓步类动物、线虫和蛭形轮虫。有的蛭形轮虫脱水后变成细小的微粒,混在尘土中随风四处飘荡。这一点是有性生殖的单细胞蛭形轮虫所无法做到的。拉德尔认为脱水也许就是抵御寄生物最有效的策略,可他却不能解释为什么寄生物比寄主更加介意这种脱水的状态,不管怎样,病毒要比分子颗粒稍大一些,因此即便脱水,它也可以存活。然而,他似乎认识到了其中的重要意义。线虫和缓步类动物是不会脱水的,它们都属于有性生殖的物种,能够脱水的个体,一律都是采用无性生殖方式的雌性。

红色皇后理论至今还没有击败所有的反对者,社会中还存在一些零星抵抗的声音。在亚利桑那州、威斯康星州和德克萨斯州仍然活跃着一些坚持基因修复理论的顽固分子。康德拉克的观点也会招来一些新的追随者。几位纠缠的河岸理论支持者还会偶尔从实验室中找出一些反驳的例证。梅纳德·史密斯坚称自己仍然是一个多元论者。格雷厄姆·贝尔放弃了纠缠的河岸理论中的统一论调,这一观点曾在他的《大自然的杰作》一书中有所体现,但他还是不能完全信服红色皇后理论。乔治·威廉姆斯认为性是人类无法摆脱的历史偶然事件。乔·费尔滕斯坦(Joe  Felsenstein)更是认为整个争论和假设本身就是个错误,正如争辩为什么碗里加入金鱼后,水的重量依然不变一样荒谬。众说纷纭中,奥斯丁·伯特提出了一个惊人的观点,即红色皇后理论和康德拉肖夫的异变理论只不过是魏斯曼理论中细节的延伸而已。魏斯曼认为性支持加速进化所需的变异,而且循环已经完成。哈密顿也承认,纯粹的红色皇后理论也许需要一些时间和空间的变化,才能真正地发挥作用。1992年哈密顿和第一次在俄亥俄州会面,他们达成共识,除非发现更多的证据,他们将各持己见。但是科学家认为,提出理论的人永远不会承认失败。我相信,一个世纪之后,生物学家回顾这段历程,一定会宣告善变的牧师理论败给纠缠的河岸理论,并且被红色皇后理论杀害。

性与疾病相关。它主要用于与寄生物对抗。生物体需要性以保持自己的基因领先于寄生物一步。男人并不多余,他可以保障子女不被流行性感冒或天花摧毁。女人需要精子与卵子结合,否则后代都会受到获得基因钥匙的寄生物的侵袭。

男人为抵抗病毒的新角色欢呼雀跃,但他们存在的目的正遭遇新的威胁。这一噩耗又让他们不寒而栗。很多真菌都是有性繁殖,但是却没有雄性。对于真菌来说,性的种类可谓成千上万,形态相同,能够在同等条件下交配,但不能与自己交配。在动物界也有许多类似的典范,例如两性体的蚯蚓。所以采用有性生殖的方式并不意味着需要性,更不用说男女两种不同的性别了。的确,乍一看,只有两种性是最愚蠢的繁衍方式,因为这意味着物种中一半的个体不能成为生育的伴侣。如果人类也是雌雄同体,每个人都会成为潜在的生育伴侣。如果人类像毒菌一样,有一万种性别,那么99%的同伴都会成为自己的生育伴侣。如果人类有三种性别,那么生育伴侣可能占总数的2/3。如此说来,红色皇后理论对于人类为什么“有性”的解释,只是万里长征的第一步而已。

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(1)  Bill是英文名William的小称,比尔·哈密顿即威廉·哈密顿。另如美国前总统威廉·杰斐逊·克林顿,通常称比尔·克林顿。