在真核生物中,主要有两种生殖方式,一种是有性生殖,另外一种是无性繁殖。有性生殖大体上应该是真核生物所独有的,而无性繁殖在真核生物中则显得比较意外。 美国加州大学欧文分校的研究者,通过分析两种蛋白(HAP2 和GEX1)的同源关系,发现真核生物的性别分化出现的很早,很可能在真核生物的上一个共同祖先中就存在。而且他们认为有性生殖起源于线粒体带来的活性氧 自由基的氧化压力相关。
针对很多原生动物的研究发现,很多时候我们没有观察到这些真核“微生物”的有性生殖过程。然而,最新的研究认为,我们对于原生动物的理解还很少,例如在引起非洲昏睡病的布氏锥虫上,近年来发现存在着减数分裂,而且其频率要比想象的高。在其他的原生动物研究中,我们也很难观察到有性生殖过程,这是受限于研究方 法和这些单细胞生物的生活周期的。大量的基因组测序慢慢开始支持一种观点,即在原生动物中,有性生殖或者两性区别就已经开始出现。
研究者基于HAP2 和GEX1进行了同源性分析。HAP2和GEX1都与核融合以及同性配子的互相融合相关,这两种蛋白可能代表了非常古老的有性真核生物的特性。这两种蛋白 通过同源分析,发现存在于多种不同的原生动物中,这就说明了原生物就已经开始存在着有性生殖的配子融合过程,因而性别区分出现在了真核生物进化的最初阶 段。
尽管如此,还存在一些原生动物,确实没有任何与有性繁殖相关的蛋白或者基因,可能它们真的就是无性生殖的。然而有些无性的原生动物,其实很可能是在很近的历 史事件中失去了有性的基因,而且伴随有性基因消失的还有线粒体相关的基因。而且在真核生物钟,似乎长时间的无性繁殖对于一个物种是很少见的,而且同源分析 告诉我们几乎所有的真核生物都有有性生殖相关的基因,可见性别区分出现的非常早。
研究者还试图弄清楚减数分裂(有性生殖方式)的发展过程,他们认为减数分裂可能来自现存真核生物的细胞修复系统。而且之前就有很多研究认为,细胞内的氧化性 损伤和真核细胞的减数分裂存在着很多关联性。结合现有的数据,他们还认为,真核生物的有性生殖可能是作为一种细胞的求生系统,来自线粒体的大量的氧活性分 子为细胞带来了很大的压力,因此通过这种有性生殖方式可以让细胞以另一种方式继续存活。因此,有性生殖的出现,很可能是与线粒体的内共生起源同步发展起来 的。
正如中国古代哲学家老子认为的,“道而一,一而二,二而三,三而生万物”,太极为一,阴阳为二,由阴阳配合而生三,就是由阴阳配合可以生出万事万物。数十亿 的性别进化,让世界充满了精彩。因为性别的差异,让物种得以长久繁衍,以至万世而不绝。这种性别自然的差异,体现在我们生活方方面面,因此异性之间更需要 尊重和理解,也显得更有了科学上证据支持。