背景介绍

【背景】

人为什么分成男人和女人？关于这个问题古往今来有各种理论和解释。按照基督教的说法，上帝造人时先造了男人亚当，后来又用亚当的一根肋骨造了女人夏娃。这当然算不上一个理论，因为它没有说明上帝为什么这样造。按照中国古代的阴阳五行学说，阴阳是宇宙的普遍规律，正如天上有太阳和月亮（太阴）一样，人也要分男女。这个理论当然也不能令人满意，因为它不能说明细菌为什么没有雌性和雄性之分。

近代生物学也不断对这个问题做出回答，达尔文就已经对性选择在进化中的作用作过详细的研究。但长期以来由于理论工具的缺乏，这方面的研究没有取得非常令人信服的成果。直到70年代以后，博弈论方法与进化生物学相结合，进化论的研究重点由种群向个体，由个体向基因方向发展，博弈论的数学工具和计算机模拟的方法在研究中的推广，使得关于有性生殖的研究取得了重大进展，使我们对于有性生殖的进化过程逐步有了较为清晰的认识。对于很多环节，例如两种性细胞的分化，雌雄个体的产生，性比的进化等都可以用比较严密的数学方法给出严格的论证。

但是，有性生殖与无性生殖相比到底有什么优越性，使得它在进化过程中被选择而不是被淘汰，仍然是一个谜。关于有性生殖的优点有很多进化生物学者进行过多方面的研究，有从长远利益即群体选择方向研究的，也有从眼前利益即个体选择的角度研究的。

群体选择理论的缺点是，进化通常是自私而注重眼前利益的。威廉·汉密尔顿（William D. Hamilton）在1975年提出了一个问题：有性生殖的生殖成本比无性生殖要高一倍，由此可知其适应度只有二分之一，通常在进化过程中只要有百分之几的适应度差异，就可以在几十代的时间里淘汰掉"劣"的一方。也就是说，对于有性生殖存在的理由，不仅需要找出其优越性，而且要论证这个优越性足以抵偿50%的损失，才能站得住脚。这就使得有性生殖的解释更加困难了，至少前述的几种解释都不能满足这个标准。

威廉·汉密尔顿找到了一种很不错的解释--寄生虫解释，提出了著名的"红色皇后（Red Queen）理论"。这个理论认为，是寄生者与宿主之间的"军备竞赛"使得宿主不得不采取有性生殖的方法来逃避寄生者的危害。然而，"红后理论"仍然存在一些缺陷。最大的问题是理论成立的条件过于苛刻。在对自然界的观察中并没有发现"循环过程"普遍存在，例如在人和蛔虫之间没有发现人有抵抗某一种蛔虫的基因。

英文原文

【原文】

Why are there males and females? Why are there two sexes instead of three, or twelve, or one? On this Moment of Science we'll learn why two is the magic number.

Let's start with why there is sex at all. When two organisms reproduce sexually, sperm and egg combine, using DNA from both partners to make offspring. Combining DNA has a number of advantages, like correcting defects in each parents' genes, so the offspring are healthier.

But why are there two sexes? This means, if you want to reproduce, you can only mate with fifty percent of the population, making the perfect mate that much harder to find. If there were only one sex you could reproduce with anyone, and it would be easier to find a mate. You'd think this would be an advantage for survival.

As it turns out, lots of other stuff can happen when two cells combine to reproduce. While the DNA in the cells' nuclei might be happy to join forces, other parts of the cell might not be so pleased with the merger. Specifically, a cell's mitochondria tend to violently resist merging with other mitochondria, and feuding mitochondria can turn the DNA's love feast into a microscopic battlefield.

If there were only one sex, then mitochondria in each reproductive cell would start out on equal footing. They would need to fight it out every time. With a two-sex system, one sex can always unilaterally disarm, surrendering its mitochondria for the sake of easier relations between the sexes. Male sperm cells are smaller than female eggs partly because they surrendered this mitochondrial battle long ago. Female mitochondria always win.

词汇讲解：

1.magic
有魔力的, 神奇的

如：
The paper turned green as if by magic.
这纸魔术般地变成了绿色。

The magician thrilled his audience with his feats of magic.
魔术师用他的魔术技艺使观众们激动。

2.organism
生物体, 有机体

如：
The army is an extremely complex organism.
军队是极其复杂的组织。

Germs may invade the organism.
细菌会侵入有机体。

3.reproduce
再生, 复制, 生殖

如：
Most fish reproduce themselves by laying eggs.
大多数鱼产卵繁殖。

The photograph of the painting reproduces the colors of the original extremely well.
这幅画的照片绝妙地再现了原作的色彩。

4.offspring
子孙, 后代, 产物

如：
How do parents pass genes on to their offspring?
父母是怎样把基因遗传给自己的子女的？

The atom bomb is the offspring of the 20th century physics.
原子弹是20世纪物理学的产物。

5.turn out
证明是

如：
If the day turns out wet we may have to change our plans.
万一下雨的话, 我们也许得改变计划。

A vast crowd turned out to watch the match.
大群的观众到场观看比赛。

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