癌细胞让我们演化出了性行为？

大多数生物，从微小的昆虫到巨大的鲸鱼，都需要通过性来繁殖。然而，这种看似合理的行为已经成为困扰生物学家一百多年的问题。有性生殖的意义是什么？性需要大量的能量，甚至威胁到生存，但是为什么超过99%的真核生物选择有性生殖呢？最近，《公共科学图书馆生物学》发表的一项研究指出，性行为可能是由癌细胞驱动的。。。

99%的真核繁殖方法

有性生殖通常是指需要双亲提供遗传物质的生殖过程。大自然也选择了最简单的方式。父母将染色体的一半分别收集到一个性细胞(或称“配子”)中，两个配子融合后就实现了有性生殖。

然而，从个体生存的角度来看，有性生殖清单是非常不经济的。首先，有性生殖需要通过性行为来完成，这意味着个体需要花费大量的时间和精力来寻找伴侣或求爱。此外，性细胞还需要做许多改进，以确保它们不会向后代传递错误的信息。更重要的是，物种之间必须确保生殖隔离，以维持整个物种的生殖。个体的每一次一次性行为也决定了整个物种的生存。

无性繁殖要简单得多，只需要两个繁殖和分裂过程就能产生两个新个体，这不仅机理简单，而且非常节能。“双重消耗”原理是比较两种繁殖方式能量消耗最直观的理论:有性繁殖父母需要双亲，无性繁殖只需要双亲之一；在两个后代的相同情况下，有性生殖产生一个雄性和一个雌性，这为群体生殖提供了基础，而无性生殖在两个雌性的第二代中可以继续生殖。无性繁殖非常有效，但奇怪的是，自然界中只有不到1%的真核生物使用无性繁殖。

为什么生物体应该选择更复杂和消耗能量的繁殖方法？一百多年前，德国进化生物学家奥古斯特·韦斯曼提出，“有性生殖是个体间遗传变异的来源，也是自然选择的基础。”在他的想法中，性行为可以“汇集”基因中有利于生存的部分，并消除不利的部分。

性别和基因

20世纪30年代，遗传学家费希尔和穆勒首次提出了基于魏斯曼的有性生殖系统理论——费希尔-穆勒假说。该假说认为，有性生殖可以加速优秀等位基因整合到个体中，而无性生殖需要很长时间来等待。因为有性繁殖可以快速整合一个物种的显性基因，费希尔等人认为这对整个种群的稳定非常有利。

然而，在20世纪70年代，有一个与费希尔-穆勒假说相反的声音。这些新理论的支持者认为，性不是为了人口的延续而进化，而是为了个人的利益而存在。这也是“红皇后”假说的核心。汉密尔顿等人将这一理论描述为:只要基因组合的频率足够高，有性生殖就可以加倍以获得有利的性状。通过更多的组合，个体可以产生罕见的基因型并获得抵抗病原体的能力。这一假设甚至得到了动物实验的支持。在大型溞中，通过有性繁殖抵抗病原体的能力是无性后代的两倍。

这两个假设都是基于基因和有利的特征，但是它们都有一个未解决的问题，那就是，如果性真的存在以加速基因整合，那么为什么性是随机的呢？自然地，具有良好特质的个体不会*相互交配。如果最强壮的双亲被允许繁殖，获得超级强壮的个体不是会更快吗？作为回应，最近发表在《公共科学图书馆生物学》上的一项新研究提出了一个全新的理论:性行为是随着感染癌细胞而进化的。

法国蒙彼利埃大学的进化生物学家弗雷德里克·托马斯是这项新研究的主要作者，他提出了一个非常尖锐的问题:“如果你已经感觉足够强壮并拥有健康的生活，那么你的基因组合就是完美的。为什么不自己创造另一个呢？”

癌细胞在生活中进化性别？

癌细胞对早期生命来说不是问题。这些原核生物或单细胞生物通常无性繁殖，通过复制染色体然后分裂产生新的个体。然而，真核细胞出现后，事情开始变得复杂起来。真核细胞趋向于聚集在一起，从而产生多细胞个体。

这些多细胞个体面临一个可怕的敌人，癌细胞。因为这些细胞倾向于不受控制地生长，消耗大量个体能量，甚至导致个体死亡。癌症也被认为是多细胞个体特有的“疾病”。一些癌细胞会因为宿主的死亡而消失，但最近的许多研究发现，还有一种传染性癌细胞可以在某些动物物种中传播。这些传染性癌细胞可以通过性行为、被动接受行为(如被对方攻击或咬伤)等传播。

无性繁殖可以节省很多能量，但是仅仅因为后代的基因组是相同的，癌细胞就更容易在个体间传播。其他人的癌细胞不会被他们自己的免疫系统识别。同样，他们自己的癌细胞很容易感染其他人。研究人员认为这些传染性癌细胞可以与细菌、病毒或其他病原体相提并论。传染性癌细胞也非常努力地改变它们不同于宿主的部分基因组来感染其他个体。

为了对付这些传染性癌细胞，多细胞个体只能进化出免疫系统可识别的部分来区分哪些细胞是他们自己的，哪些是外来的。那么最好的方法就是结合一套完全不同的基因组，这样产生的新的个体基因就必须不同于其他个体。

然而，碰巧性行为可以完全实现这个目标。双亲各提供一半的基因组，可以混合在一起形成一个全新的后代。新生后代是感染癌细胞从未接触过的个体，因此没有办法处理个体基因组，这可以大大提高后代识别和消灭癌细胞的能力。

面对癌细胞的压力，生物个体可能最终决定放弃无性繁殖，接受耗时耗力的性行为。“癌细胞可能在生物进化中发挥重要作用。这不仅是一种疾病，也是一种进化力量。”托马斯说你认为癌细胞会随着个体的死亡而消失，但是如果不是这样呢？你是否也意识到癌细胞一直存在并且不能被干净地清除掉？

当然，这一全新的假说仍需改进和验证，尤其是父母和后代基因组是否不同，能否成为抵抗癌细胞感染的关键因素。如果我们能解决这个问题，也许我们还能从这种已经进化了几百万年的性行为中找到征服癌症的线索。托马斯强调了许多生命现象的复杂性。“在生物学中，许多事情不能用一句话来完全解释。在性行为背后一定有更多的解释等待我们去发现。”