第五章 性

由性制造的随机变异，可能会直接导致悲剧，而完全的复制品则不会。例如镰刀型细胞贫血症就是因为病人同时遗传到两个坏的基因，但如果只有一方有“坏基因”，我们得疟疾的概率会降低。
将自己的基因传递下去需要成本，一种巨大的生物成本，孔雀的尾羽象征着求偶时的优势，但对于生存来说危害很大。
大多数植物是有性生殖生物，尤其是各种开花植物，花朵对于植物来说就是增加的成本，用以吸引动物传粉，花朵与传粉者的进化便有了联系，需要计算成本与利益。例如蜂鸟飞行时所消耗的能量要求它必须大量进食，从而在花朵间传播花粉。
男人也是一种巨大的成本，自然界中的雄性往往只是“打完炮走人”，“任何物种中的任何一个雌性动物，假如可以不受限于需要配偶，而自行解决繁殖问题的话，她可以将生育成功率提高一倍。此外，只传递一半基因，可能会导致各种自私的基因前来干扰，例如一些寄生性基因和跳跃基因。
虽然有性生殖存在种种弊端，但几乎所有真核生物都采取有性生殖。无性生殖者属于较新的物种，从生命树的末梢发展出来接着毁灭。大部分无性生殖迎来的都是灭亡的结局，没有性，我们可能数代之后就开始衰落。
达尔文认为性的好处是杂种优势，没有血缘关系的父母生下的后代更强壮健康，然而他是在回答远亲繁殖的好处而并非性的好处。后来，孟德尔的豌豆实验让我们了解了性的作用机制，性的第一步是融合两个生殖细胞，第二步是重新产生生殖细胞，即减数分裂。接下来染色体会进行重组，可能让来自父母染色体上的基因跑到对方染色体上，“最后染色体上基因的顺序就变成像：父亲─父亲─母亲─母亲─母亲─父亲─父亲”。
有科学家认为，性能够产生较大的变异，让自然选择有更多作用机会，淘汰掉坏的组合，留下好的组合。而因为突变概率比较低，不同的突变比较容易发生在不同人身上，而不会在同一个人身上发生两次。
在无性生殖的族群里，有益的突变很少有机会集合在同一个个体身上，但有性生殖可以在短时间内将两个突变结合在一起。科学家提出了“穆勒棘轮效应”，即在无性生殖的族群里，基因是否能延续下去依靠的是运气，在不同的外部条件下，也许坏基因可以侥幸存活而好基因则会消失，导致整个族群都是坏基因，其适应度则会降低。而如果一个物种族群比较大，那么就会受运气的影响较小，反之，族群规模较小或突变发生速度较快，无性生殖的族群就会不断累积突变，直到衰退。有性生殖可以将未（有害）突变的基因集中到个体上，从而创造出没有有害特性的新个体，剔除两个以上的突变。
性很难反向进化为无性，所有靠无性生殖的物种都是最近才进化出来的，在预期的模式内它们也都会慢慢衰退灭绝。很多物种也并非我们所认为的完全依赖无性生殖，也会偶尔存在有性繁殖，或者保有减数分裂的基因。科学家认为性一定是对个体与族群都有好处，并且这种好处不仅是长期的，也是短期的。
生物学家用红皇后的“只有不停奔跑，才能留在原地”来阐述不同物种之间永无止境的竞争。以寄生虫的感染为例，寄生虫对人类有着极大的威胁，它们进化速度很快，生命周期短暂，可以轻易感染所有宿主群，而倘若某个个体的罕见突变基因能抵抗寄生虫，依靠着性的作用，就能让宿主族群再次壮大，但这个理论没有通过计算机的模型测试。
假设一个族群的每一条染色体都有50种略有差异的版本，而此时某条染色体的一个有益突变能够让这个基因取代族群所有染色体的相同基因，然而这种取代并不仅意味着某段基因，也意味着整条染色体一同取代其他染色体，因此其他49种差异都会消失，让遗传的多样性受损。例如，男性Y染色体从未被重组过，因此退化成大部分都是语义不清的无意义基因。
依靠无性生殖的族群在每次自然进化淘汰浪潮后就会失去一些遗传多样性，让原本大规模的族群变成小规模的有效族群。
所有真核细胞生物的共祖有性生活，性对于真核细胞十分重要。
最初的真核细胞是一个嵌合体，里面生长着许多细菌，细菌死亡后其基因就会被释放出来进入宿主的染色体中，可能会导致带来灾难的基因跳跃，最后将宿主本来的环状染色体切成了直链状染色体。几乎所有的改变都是有害的，一个成功的改良背后是上千条错误的歧路，只有性能够融合出不会害死人的染色体，将所有最佳突变和基因组合带到同一个细胞。虽然产生一个幸存的赢家需要牺牲上千个失败者，但这种策略依然比无性生殖好太多。
性的进化速度更快，基本上只有三个步骤：细胞融合，染色体分离与基因重组。细胞融合是真核细胞的功能，原始真核生物的生命周期中会定期出现松散的细胞融合网络，称为合胞体。减数分裂是从有丝分裂的基础上进化的，能够让染色体数目减半。基因重组能够扩充基因库，提高适应度，也是最重要的一部分内容。
有性生殖的好处一直胜过无性生殖，“在远古时代有性生殖或许只能从众多牺牲者中产生一个赢家，甚至只是个悲惨的幸存者，但仍然远比无性生殖要好太多了，因为无性生殖几乎注定会毁灭。”