最初在地球上所有的生物都是进行无性繁殖的。为什么后来在生物界会发展出有性繁殖的方式？
而无性繁殖是否就像一趟进化的“有轨慢车”，永远不会看到意外的风景？
地球上现存的有记载的生物种类大约200万种，还有许多种生物可能至今没被我们发现，而已经灭绝的生物很可能比现存的要多得多。如此之多的生物从无到有，从少到多，从简单到复杂，从低等到高等，一批又一批地生长消亡，永不停息地进化。在长期的自然选择过程中，生物体微小的有利变异得到积累变为显著变异，从而产生了适应特定环境的生物新类型，这就是生物进化的原因。达尔文在19世纪提出的以自然选择学说为核心的生物进化论，已被广大学者所承认。
生物体繁衍后代的方式主要有两种：无性生殖和有性生殖。无性生殖是不经生殖细胞的两两结合，由母体直接产生新个体的方式。而有性生殖是指两性细胞两两结合形成合子，进而形成新的个体。进行有性生殖的生物生殖细胞在成熟过程中，经过两次分裂，
遗传物质仅复制一次，形成四分体，结果子细胞中染色体数目只有母细胞中的一半。受精后合子中的染色体又恢复到原来的数目，后代具有了两个亲本的遗传物质，因而具有更大的变异性。
生命何其多有性乃多彩
尽管性的历史已经远远超出了人类的记忆范围，但性的起源仍然是生物学中最大的谜团之一。从生物进化的角度看，性对于生物体本身似乎并不是一件什么好事。对于雄性来说，他们要花费大量的时间和精力去寻找和讨好配偶，或为求偶而战，弄得伤痕累累乃至有生命危险；对于雌性来说，有性繁殖的结果使她们的基因只能有一半传给下一代，而来自雄性的另一半未必就很优秀。科学家一直探询，生物为何要从事性活动呢？
19世纪，德国生物学家奥古斯特•魏斯曼曾提出，有性繁殖有助于加快自然选择进程，可以让好的基因更快地在群体中传播，让坏基因更快消失。性对物种有利，所以值得努力去做。但魏斯曼的学说一直缺乏有效的
检验。
2005年3月31日，新西兰奥克兰大学生物学院的马修•戈达德教授与英国帝国理工学院的合作者在英国《自然》杂志发表的一项研究成果证实，有性繁殖是有益的，能够加速生物的进化过程。
戈达德和他的同事利用基因修饰技术对酵母细胞进行改造，培养出了一种丧失有性繁殖能力、只能进行无性繁殖的酵母。酵母是一种单细胞生物，它的繁殖方式有无性繁殖和有性繁殖两种。戈达德小组的研究人员发现，在生存压力不大的环境中，普通酵母和改造后的酵母生长速度相同。但如果提高温度、向培养基中加盐，使生存环境变得恶劣，有性繁殖的酵母就比无性繁殖的酵母生长得更快。研究者认为，有性繁殖酵母会更快地重组基因，帮助生物更快地适应新的环境。这是首次有实验证实：性有益于进化。
有性生殖的演变对整个生物进化过程的影响是极其深远的。在地球上生物进化的30余亿年中，前20余亿年生命停留在无性生殖阶段，进化缓慢，后10亿年左右进化速度明显加快。除了地球环境的变化（例如含氧大气的出现等）外，有性生殖的发生与发展也是一个主要的原因。有性生殖是生物界普遍的生殖方式，现存的200万种生物中，从细菌到高等动植物，能进行有性生殖的种类占98%%以上，就充分说明了这一点。
有性繁殖的主要特色是产生变异，从而能够加速进化的过程，促进了物种与生态的多样性。也幸亏如此，人类才得以出现，世间万物才变得如此丰富多彩。
世代皆处女千万年不衰
传统进化理论认为，只有通过有性繁殖才有可能形成更加适应环境的新物种，而无性繁殖则不可能使物种进化。由于缺乏通过遗传变异适应外界环境的手段，无性繁殖的物种往往存在的时间较短。
然而，2007年2月20日，一项发表在《公共科学图书馆•生物学》杂志上的最新研究表明，一种叫做蛭形轮虫（Bdelloidrotifers）的微型生物，一直通过无性繁殖“传宗接代”，并进化出不同种类。
蛭形轮虫是一种用显微镜才能看到的微型生物。1702年，荷兰著名博物学家、显微镜创制者，范•列文虎克从他家的排水沟中取了一块泥巴放入清水中，在液体中发现了这种生物。蛭形轮虫广泛栖息在池塘、河流、沼泽和各种淡水中。
科学家对化石记录和分子信息进行的研究表明，蛭形轮虫至少已存在了8000万年之久，而且在长达4000万年的时间里没有经历有性生殖过程。
由来自英国帝国理工学院、剑桥大学、皇家植物园以及意大利米兰大学的研究人员组成的一国际科研小组，利用DNA测序和电子显微镜等手段，对生活在英国、意大利及世界各地不同水生环境中的蛭形轮虫的基因标记物进行了分析，根据线粒体及核DNA序列，构建了蛭形轮虫的“进化树”，并测量了蛭形轮虫的形体大小及下颚形态。结果发现，各种不同的蛭形轮虫可以追溯到同一个祖先，但经过长时间的进化，不同地区的蛭形轮虫的差异非常大，它们几乎变成了完全不同的生物。这不仅仅是因为它们生活在不同的区域，更重要的是因为它们在不同的环境中完成了不同方向的进化。事实上，蛭形轮虫目前已进化出370多个不同的种类，这真是令人不可思议。
英国帝国理工学院生物系蒂姆•巴尔克劳博士表示，这项研究表明，经过数百万年，无性繁殖的动物在自然选择的压力下，产生了与有性生殖生物类似的实体分化，以适应环境的多样性。无性繁殖的物种，并不一定会迅速灭绝，而且有可能存在相当长的一段时间。
莫道女儿娇轮虫有奇巧
蛭形轮虫如何能通过无性繁殖适应环境变化，进而存在了8000万年？
英国剑桥大学的研究人员在2007年10月12日出版的《科学》杂志上发表的
论文，首次揭开了这个谜团。
剑桥大学艾伦•腾纳克里夫博士领导的研究小组对一种名为Adinetaricciae的蛭形轮虫的研究表明，来自亲代蛭形轮虫LEA基因的两个基因副本是不同的，因此能够产生不同功能的蛋白。其中，一个基因副本负责防止一些重要蛋白聚集成块，另一个副本则帮助维持细胞膜的完整性，从而使机体能够抵御脱水带来的死亡威胁。
这项研究首次表明，无性繁殖中的基因副本可以具有不同的功能。由于新发现的基因功能进化不可能发生在有性繁殖生物中，因此可以说，无性繁殖还是惠及了蛭形轮虫8000万年。
不仅如此，2008年3月25日出版的《美国科学院院刊》发表研究报告称，蛭形轮虫具有超强的抵抗电离辐射的能力，在经过所有生物都不能忍受的伽马射线的照射后，蛭形轮虫不仅能生存下来，而且照样繁衍后代。
进行此项研究的哈佛大学分子和细胞生物学系的马修•梅赛尔森教授指出，在他们研究的几百种动物中，蛭形轮虫的辐射抵抗力超乎寻常，即使遭受能击碎它们的染色体、使DNA双螺旋断裂成上百个片段的大剂量辐射，蛭形轮虫也能恢复过来，进行正常的生殖繁衍。特别是Adinetavaga和Philodinaroseola这两种蛭形轮虫，能够承受5倍于其它动物能忍受的最大辐射剂量的照射，而依然保持繁殖能力。
梅赛尔森认为，这种辐射抵抗力说明，蛭形轮虫具有超强的能力来保护它们的DNA修复机器免于辐射损害。这可能是蛭形轮虫为适应随时会干燥的栖息环境而长期进化的结果。蛭形轮虫在其生命周期的任何一个阶段失水干燥后，都能存活下来，而在有水时迅速恢复。干燥会使DNA断裂，但一旦有水，断裂的DNA又会被修复。
兼收又并蓄“贞洁”似可抛
蛭形轮虫的奇异故事还在继续。
2008年5月30日，哈佛大学分子和细胞生物学系的马修•梅赛尔森教授在《科学》杂志上发表论文，揭示了蛭形轮虫不为人知的秘密。这种无性生殖的水生无脊椎动物，长期以来被看做是守身如玉的“老处女”，殊料其“私生活”杂乱程度却出乎想象。研究发现，蛭形轮虫的染色体中，塞满了来自植物、
真菌、细菌及其它动物的DNA。
梅赛尔森指出，外来基因进入蛭形轮虫的染色体的方式与其它动物通过雌雄交配进行基因重组的方式完全不同，蛭形轮虫是通过习惯性的碎裂其染色体来获得DNA的。干燥使得这种与众不同的动物的基因物质和细胞膜破裂。令人惊奇的是，一旦栖息地重新有水，蛭形轮虫的生命就会复苏，重组它们的染色体和细胞膜。在重组它们碎裂的DNA的过程中，蛭形轮虫不仅会吸收同一个水坑里的其它蛭虫的基因片断，也会吸收其它物种的基因。
论文的另一位作者，哈佛大学分子和细胞生物学系的阿克希波娃表示，几乎所有的多细胞动物都有严密的防止外来基因入侵的机制，但蛭形轮虫似乎是来者不拒。蛭形轮虫不仅放松了合并外来基因物质的栅栏，而且还设法使这些外来基因发挥功能。蛭形轮虫由此获得了可以利用整个栖息环境中的基因库的优势，这不仅对蛭形轮虫适应新环境的进化有重要意义，并且有助于蛭形轮虫新物种的形成。
如此看来，无论何种动物，保持“贞洁”千万年都是一件困难的事。毕竟，面对自然选择的压力，生存下去是第一位的。为适应环境，每种生物都会有自己独特的应对方式。我们只能感叹：大千世界，无奇不有；探索自然，永无止境。
作者：
2009-2-18