生命周期适应环境变化

性的和非性的繁殖可以利用或调整,以满足广泛波动的环境条件,特别是那些常规季节性特征.这种现象在寿命为一年或更短的更小或更简单的动物和植物生命形式中尤其引人注目。一年生植物的种子在春天发芽,生长并结块种子在夏天交替,在秋天死去。只有有性繁殖的种子坚持并表示物种在漫长的冬季。某些虽小但很常见的淡水生物也有类似的循环。微小的卵九头蛇水蚤例如,它们整个冬天都躺在池塘底部,每个都有一个坚固的保护壳。在冬末或早春,新一代水螅开始发育,每只水螅会附着在石头或植物上,用细长的触须捕食小型甲壳类动物。水蚤,或所谓的水蚤,几乎在同一时间出现,并迅速发育成熟。在这两种情况下生长季节通常从春天到秋天,是一个密集繁殖的时间,通过任何最有效的方式。水螅不断地长出新的水螅,每只新的水螅都重复这个过程,而数量的大小只受可利用食物的限制。只有在季末,食物供应减少的时候温度一滴一滴,无性繁殖的肆意挥霍就结束了。然后每个人停止发芽发芽并产生小子房或睾丸在某些物种中,两者都有。卵受精,被包裹起来,落入泥中,等待来年春天的到来,而父母的生物则随着冬天的临近而死亡,因为生活条件恶化。这是一种普遍的生活模式,在个体的生存以周或月为单位的生物中很常见,但它们的种族在任何时候都必须以某种形式存在灭绝是要避免的。

这就是水蚤还有许多其他生物。的水蚤也随着时代而变化,但却交替着一种形式有性生殖和另一个。性,水蚤巧妙地适应了它所生活的小世界。在理想条件下,a的每个成员水蚤社区是女性。春天第一批从冬卵中孵化出来的都是雌性。每只企鹅在独立生存的一两个月里会连续繁殖后代,所有后代都是雌性。每一个这样的雌性,在春夏季节,一代又一代地生产卵子,这些卵子不需要也没有机会受精。事实上,没有男性在场。每个个体都是自给自足的繁殖雌性。只要环境条件有利,人口就会爆炸。然而,最终,情况不可避免地变得更糟,要么是因为影响固有的在任何一次人口爆炸中,或者因为每一季都会结束。由于消费者太多,食物变得稀缺;空间变得拥挤,并在一定程度上受到污染;寒冷的日子接替了夏天的温暖。无论原因是什么,在灾难来临之前,这些生物就已经做出了惊人的反应。当第一个信号表明情况可能不太好时,一定数量的卵就会由一群水蚤发育成雄性,每一个都有睾丸代替卵巢,以及某些第二性征。然而,在这个处女天堂里分散的雄性只是第一步,以防情况变得更糟。如果出现了错误的警报,雌性会继续生产雌性卵细胞并发育孤雌生殖也就是说,没有受精的好处,雄性就会在没有任何性功能的情况下死亡。但如果环境信号意味着结束的开始意气相投的条件下,细胞在每个雌性的卵巢中生长形成一个比平常更大的卵子,这是一种必须受精的类型。然后两性之间进行交配,产生的特殊受精卵被包裹得很厚,在与父母分离后独自度过冬季。

无论哪里有小型水生生物生活在冬天结冰或夏天干涸的水体中,情况都是如此适应除了水螅和水蚤以外,在许多生命形式中都可以看到。某些小这种鱼被称为一年生鱼类,其个体寿命约为六个月。事实上,它们的寿命本身是适应于它们在特定的栖息地能够活跃生存的时期的。当它们生活的水坑、沼泽和水坑开始干涸时,交配就开始了,受精卵就会掉到泥里。父母去世了,卵仍处于悬浮状态发展直到下一个雨季来临。无论环境如何,竞赛都必须继续下去,所有的性行为都是为了这个目的。

性和性的起源

所有的有性生殖,无论生物体是大是小,都是单细胞的表现。只有在单细胞水平上才能完成必要的基因重组。所以每一代新的生命都是从卵子开始的,不管它有多大,它都是一个单细胞。鸡蛋和精子受精时结合,但受精卵仍然是一个单细胞。这一切是什么时候开始的?普遍接受的答案是…的基本或分子基础这是一种古老的进化发展,它几乎可以追溯到地球上生命的起源,几十亿年前,因为它在人类中很明显巨大的单细胞生物的世界,包括细菌。

在这些最低级的生命形式中,性和生殖是截然不同的偶然事件。繁殖在大多数情况下完全由裂变,这是简单的细胞分裂只要环境条件允许,定期重复。只要避免了拥挤和其他不利变化,细胞就会分裂,子细胞就会继续生长和分裂,持续数周或数月。这一过程发生在类植物和类动物的单细胞生物中,也发生在细菌中。在某些其他条件下,这些细胞有机体聚集在一起并成对融合,这是性行为的一种基本形式类似的卵子和精子的融合。在所有这些情况下,发生了核交换或重组的组合细胞产生了。在所有形式的单细胞生命中,这种配对迟早会发生,即使配对个体之间没有明显的差异。然而,交配群体成员之间缺乏明显的差异,并不意味着配对发生在相同的个体之间。在很多研究中草履虫和其他原生动物在生物体中,两个独立的细胞群可以通过单个个体的普通细胞分裂几乎无限地继续增加,但是当两个这样的细胞群混合在一起时,来自两个不同来源的细胞群之间通常立即发生交配。这种融合或配对在本质上与高等形式卵子受精过程中男女核的融合具有相同的功能。它是性别的基础,在所有情况下的基本事件是遗传或染色体重组。

个别交配细胞(即。例如,卵子、精子,甚至整个单细胞生物),无论它们彼此是否区分,都可以被称为配子。然而,即使在各种单细胞生物中,交配也通常发生在两种不同种类的个体之间。这种交配在单细胞生物中最为常见鞭毛虫.在一些物种中,配子可能是相似的,都是可运动的,通过一个或多个鞭状的方式在水中前进鞭毛类似于精子的尾巴。在其他物种中,所有的个体可能仍然是活动的,但配对发生在不同大小的个体之间。还有一些交配类型,两种交配类型中的一种可能非常小,可运动,而另一种则很大,储存有营养物质,不运动。在雌雄配子之间可以发现各种程度的分化,而且很可能是基本的和特征一般来说,动物和植物生殖细胞之间的区别很早就确立了进化在几乎所有的生物都是由单细胞组成的漫长时期里,

劳动分工在交配类型之间,雄性和雌性分别是自然达到两端的方式。它们是将配子聚集在一起,以便发生融合,并积累储备,以便完成新生物体的发育。第一种方法需要尽可能多的活动细胞;第二种方法需要尽可能大的细胞。这些不同的要求实际上不可能由单一类型的电池来满足。因此,尤其是在各种多细胞动物中,雄性配子或精子非常小,极具运动性,而且数量巨大。数字越大,就越有可能出现这种情况遇到并使卵子受精。另一方面,雌性配子,或卵子,单独需要尽可能大,因为尺寸越大,内部营养储备越浓缩,卵子在胚胎发育的道路上可以走得越远,然后就必须孵化,新的有机体必须自食其力。然而,一般来说,卵子处于这样的两难境地:一方面希望个体尽可能大,另一方面又迫切需要产生相当大的数量,以便从一对亲本中产生各种不同的个体。大量的后代保证了至少有一部分能够在所有发育中的生物在某种程度上面临的环境危害中幸存下来。