21 中元古代-延展紀(jì):有性生殖2——減數(shù)分裂
? ? ? ? 在延展紀(jì)的海洋中,真核生物們也開始孕育出新的繁殖方式,以便在變幻莫測的環(huán)境中更好的應(yīng)對。對于環(huán)境的千變?nèi)f化,最好的應(yīng)對措施就是——增加后代更多的變異類型,這樣的話,即使環(huán)境有變,在諸多類型變異的后代中,總有一種或幾種能夠存活下來,這種情況叫做適應(yīng)(adaptation),而不斷適應(yīng)的結(jié)果必然會導(dǎo)致種群中基因頻率發(fā)生變化——即進化(Evolution)。
? ? ? ? 增加基因類型最直接的方法就是基因轉(zhuǎn)移,換句話說,就是一個生物直接或間接的獲取另一個生物個體的DNA,再通過同源重組的方式整合進自己的細(xì)胞之中,從而達(dá)到改變基因型的目的。這種策略在原核生物以及古核生物之間非常有效。但是在真核生物中,這個方法受到了很大的阻礙。這是因為真核生物的細(xì)胞內(nèi)部具有細(xì)胞核,非常有效的阻擋外界DNA的侵入。那么,真核生物應(yīng)該如何繞開這個難題呢?答案其實也不難發(fā)現(xiàn),那就是——讓兩個細(xì)胞(包括細(xì)胞核)融在一起,等DNA之間發(fā)生了一些同源重組事件之后再分開。于是,在這種生物中,就會出現(xiàn)單倍體的配子與二倍體的合子。在這之中,配子們相互融合形成合子的過程叫做受精作用(Fertilization),而合子分裂產(chǎn)生配子的過程由于發(fā)生染色體數(shù)目減半的過程,被叫做減數(shù)分裂(Meiosis)。

? ? ? ? 由此可見,減數(shù)分裂與受精作用的出現(xiàn)使得真核生物同時具有了兩種染色體倍性的細(xì)胞。但是,顯然一種生物通常會有一種倍性非常發(fā)達(dá)——這就產(chǎn)生了三種減數(shù)分裂的類型:
? ? ? ? 有些生物的單倍體發(fā)達(dá),只有在有性生殖的時候才會出現(xiàn)二倍體狀態(tài)。它們在形成合子后直接進行減數(shù)分裂——這叫做合子減數(shù)分裂。

? ? ? ? 有些生物的二倍體發(fā)達(dá),只有在有性生殖的時候才會出現(xiàn)單倍體狀態(tài)。它們在減數(shù)分裂形成配子后需要直接進行受精作用——這叫做配子減數(shù)分裂。配子減數(shù)分裂一般存在于后鞭毛生物,即真菌和動物中。

? ? ? ? 但是也有些生物沒有那么講究,無論是單倍體還是二倍體都能夠成長為營養(yǎng)體。這種類型被叫做孢子減數(shù)分裂,這時的單倍體被叫做配子體,二倍體被叫做孢子體。有胚植物均為孢子減數(shù)分裂,綠藻中很多也是孢子減數(shù)分裂。

? ? ? ? 配子體與孢子體總是有規(guī)律的交替出現(xiàn),這種情況被叫做世代交替(Alternation of generation)。世代交替可以被分為同型和異型兩種。配子體與孢子體形態(tài)、大小、構(gòu)造等均相同且均能夠獨立生活的類型為同型世代交替;若二者在形態(tài)、大小、構(gòu)造與獨立生活方面均有差異,則屬于異型世代交替?,F(xiàn)在我們目之所及的植物們均屬于異型世代交替。
