Lý do tại sao, về mặt tiến hóa, các sinh vật có quan hệ tình dục có vẻ khá rõ ràng - họ làm điều đó để sinh sản. Rõ ràng, chọn lọc tự nhiên phải ưu tiên những cá nhân có thể sinh sản hơn những người không thể. Nhưng điều này là thiếu điểm. Đối với nhiều loài có một cách khác: sinh sản vô tính.

Vậy tại sao quan hệ tình dục lại phát triển ở nhiều loài như vậy? Đáng ngạc nhiên, không có câu trả lời rõ ràng duy nhất cho câu hỏi này. Thật vậy, cho đến nay, các nhà nghiên cứu đã phát triển hơn Các giả thuyết khác nhau của 20. Gần đây, một số thí nghiệm đã bắt đầu thử nghiệm những lý thuyết này, đưa chúng ta đến gần hơn để tìm ra giải pháp.

Ở các loài vô tính, con cái sinh sản mà không có sự đóng góp di truyền của con đực và khiến con gái giống hệt mình. Bất cứ ai có hoa hồng của họ bị chấy rậnbí danh: đom đóm hoặc rệp) sẽ biết mức độ thành công của một chiến lược này.

Chìa khóa cho vấn đề trí tuệ là thực tế là con đực thường không đầu tư vào con cái. Trong khi các bà mẹ tình dục cần sinh cả con trai và con gái, một phụ nữ vô tính có thể làm con gái một mình. Nếu phụ nữ là giới tính đầu tư (họ làm trứng, nuôi con non, v.v.), điều này giúp cho việc tăng dân số nhanh chóng dễ dàng hơn: một phụ nữ vô tính có thể trở thành hai, hai có thể trở thành bốn, bốn có thể trở thành tám, v.v. bởi thí nghiệm so sánh hiệu quả bọ cánh cứng vô tính với bọ cánh cứng tình dục trong phòng thí nghiệm.

Ngoài động vật có vú (bao gồm cả con người) và chim, có những loài vô tính chỉ trong mỗi nhóm phân loại, bao gồm một số loài cá, bò sát, thực vật và côn trùng - nhưng chúng không phổ biến. Vì vậy, bất chấp những lợi thế của sinh sản vô tính, điều này cho chúng ta biết rằng về lâu dài, tình dục chiến thắng.

Đột biến xấu so với thích nghi

Nghiên cứu tiến hóa về vấn đề này chủ yếu tập trung vào hai lớp giả thuyết rộng lớn. Cả hai đều dựa trên thực tế rằng tình dục tạo ra sự biến đổi bằng cách trộn lẫn cấu trúc di truyền của cha mẹ. Bạn và tôi không phải là bản sao giống hệt cha mẹ của chúng tôi, trong khi con gái của một con rệp vô tính là.

Sự biến đổi này được biểu hiện ở cấp độ di truyền: giới tính tạo ra một số sinh vật trong loài có nhiều đột biến có hại và một số có tương đối ít. Những người ủng hộ cái gọi là lý thuyết xác định đột biến lập luận rằng nếu các sinh vật có nhiều đột biến có cơ hội sống sót thấp không tương xứng, nhiều đột biến xấu có xu hướng chết cùng với vật chủ của chúng, tạo ra một số lượng lớn các sinh vật không bị đột biến như vậy. Ở các loài vô tính, vì sự thiếu biến đổi này, không có cá thể nào đặc biệt bị gánh nặng bởi các đột biến. Kết quả là, không một cái chết đột biến nào loại bỏ được nhiều đột biến có hại.

Lý thuyết này đang ngày càng bị nghi ngờ, tuy nhiên, vì nó đang trở nên rõ ràng rằng nhiều loài sinh dục, bao gồm cả côn trùng và nhà máy, không thực sự tạo ra nhiều đột biến có hại như lý thuyết yêu cầu.

Một giả thuyết đối thủ mạnh mẽ khác nói rằng tình dục cho phép một dòng dõi thích nghi với điều kiện thay đổi. Các thí nghiệm xác nhận rằng các thành viên của dòng dõi tình dục thường thích nghi nhanh hơn các thành viên vô tính cùng loài khi điều kiện thay đổi. Thật vậy thí nghiệm bọ cánh cứng đã đề cập ở trên đã chỉ ra rằng nếu một quần thể tình dục được phép tự do phát triển trong điều kiện thay đổi, nó có thể thay thế hoàn toàn dân số vô tính.

Có thể có nhiều lý do tại sao tình dục tạo điều kiện thích nghi. Ví dụ, hãy tưởng tượng hai cá thể trong một quần thể vô tính mà cả hai có đột biến tốt nhưng khác nhau. Vì DNA của chúng không thể trộn lẫn, con cháu của chúng cuối cùng cạnh tranh với nhau (điều này được gọi là giao thoa vô tính) - bạn sẽ không bao giờ nhận được lợi ích của cả hai đột biến ở một cá thể. Tuy nhiên, trong một quần thể tình dục, cả hai đột biến tốt đều có thể tìm đường vào một cá thể. Bằng cách này, chúng ta có được lợi ích của cả hai, điều này làm cho việc thích ứng dễ dàng hơn rất nhiều. Một nghiên cứu cấp độ phân tử xuất bản trên 24 tháng 2 đã xác nhận rằng tình dục thực sự làm giảm bớt sự can thiệp vô tính.

Lý thuyết nữ hoàng: ký sinh trùng?

Vì vậy, tăng tốc độ thích ứng dường như là một lời giải thích khá tốt. Nhưng điều gì xảy ra sau khi một sự thay đổi môi trường đã diễn ra và các điều kiện đã ổn định? Chúng ta không nên mong đợi những người vô tính một lần nữa cạnh tranh tình dục? Vì lý do này, nhiều nhà nghiên cứu ngày càng bị thu hút bởi ý tưởng rằng biến thể được tạo ra bởi tình dục cũng cho phép các loài thích nghi trong cuộc chạy đua vũ trang tiến hóa không bao giờ kết thúc với ký sinh trùng của chúng.

Loại trò chơi tiến hóa của mèo và chuột này được gọi là Nữ hoàng đỏ tiến hóa, từ nhân vật trong Alice in Wonderland, người đã khăng khăng rằng người ta phải chạy chỉ để ở cùng một chỗ. Thật vậy, các gen liên quan đến miễn dịch là một số tiến hóa nhanh nhất mà chúng ta có. Ngoài ra còn có bằng chứng gần đây loài đó có thể làm tăng số lượng pha trộn di truyền mà chúng làm khi chúng cảm thấy rằng chúng bị nhiễm ký sinh trùng. Điều này có nghĩa là con cái của chúng sẽ khác nhau nhiều hơn so với nhau và bố mẹ chúng.

Chúng ta cũng biết những nhược điểm của việc thiếu biến thể ở cây trồng vô tính. Ví dụ, cuộc tấn công của ký sinh trùng dẫn đến Nạn đói khoai tây Ailen trong 1845 tầm 49. Hiện tại chuối đang bị đe doạ khỏi sự tấn công của nhiều ký sinh trùng nấm. Điều này có liên quan khi cho rằng hơn 95% giao dịch xuất khẩu chuối chỉ là một chủng vô tính (Cavendish).

Vì vậy, các sinh vật có quan hệ tình dục để đảm bảo con cháu của họ sẽ không bị bệnh tật xóa sổ - hoặc làm cho chúng tương đối không có đột biến có hại? Những giả thuyết này không phải loại trừ lẫn nhau. Các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này đang ngày càng quan tâm đến một số loại mô hình lai.

Hiện tại, chúng tôi đang hướng tới các nghiên cứu về sự phát triển của tình dục ở cấp độ phân tử - vì vậy chúng ta có thể ánh xạ các đột biến chính xác bị mất hoặc thu được trong quá trình thích ứng. Các nghiên cứu về số phận của các đột biến là kết quả của sự đồng tiến hóa của vật chủ và ký sinh trùng cũng chỉ quanh quẩn. Tuy nhiên, vẫn còn một vấn đề lớn: hiểu tại sao nhiều loài không có thế giới tốt nhất (như rệp vừng thực sự) và có cả hai giai đoạn sinh sản hữu tính và vô tính.