存在即合理：人類性行為有利于剔除不良基因變異

變異也許會減弱生物的身體機能，如果每一代都是如此，物種便可能遭受致命打擊。但人類至今仍未滅絕，說明我們可通過某種途徑、逐漸剔除對物種不利的變異。近日《科學》期刊上的一篇論文指出，答案也許與生物的另一有趣行為有關：性行為。密歇根大學生物學家阿列克謝·肯德拉肖夫（Alexey Kondrashov）是該論文的高級作者之一。30年來，他一直在研究物種如何擺脫不良變異。人類的基因變異率高得驚人，每個新生兒都有70%的幾率產(chǎn)生異于父母的基因誤差，遠比細菌等簡單生物高得多。

這個問題比你所想的更為復雜。自然選擇的一種模式是，對基因變異進行挨個選擇：這個基因可以留下，那個基因必須排除。還有一種模式是，所有變異基因都休戚與共，即人口遺傳學家所說的協(xié)同效應（synergistic epistasis）。如果某個基因變異會加劇另一個變異，便會發(fā)生這種情況。例如，如果某個系統(tǒng)的一環(huán)出現(xiàn)了缺陷，系統(tǒng)就會運行不暢;而如果第二、第三環(huán)都存在缺陷，系統(tǒng)便會徹底失靈。按照這一思路，對某個生物個體而言，變異的影響并不是簡單加成、而是呈指數(shù)級增長。

對肯德拉肖夫和其他研究人員而言，上述推測說明，人類和其它易出現(xiàn)基因變異的多細胞生物要想避免不良影響快速疊加的厄運，還是有路可逃的：隨著一個物種中的不良變異逐漸增多，自然選擇便會出手、將它們從物種基因組中整個剔除。對于雙性繁殖的生物來說，由于父母雙方的基因變異可能會重新隨機組合在子女的同一條染色體上，對不良變異的協(xié)同剔除還會進一步加速。

肯德拉肖夫用理論方法研究了協(xié)同效應的影響。其他研究人員則憑借實驗手段，分析現(xiàn)實世界中的基因變異是否會按上述方式影響彼此。不過，他們的測試產(chǎn)生了多種多樣的結果，也許是因為自然選擇不需要起到太大效果、就能挽救一個物種。

不過，肯德拉肖夫和共同作者們又運用統(tǒng)計學方法，從2000名人類和300只野生果蠅身上收集了基因，結果發(fā)現(xiàn)這一效應一直在人類和其它生物身上默默發(fā)揮著作用。結合物種基因變異率和其它因素，科學家試圖算出如果沒有這種剔除效應、人類和果蠅中基因變異的分布情況如何。例如，擁有100、50和30種變異基因的生物在種群中所占的比例。接下來，研究人員再參考基因組數(shù)據(jù)，得到真實世界中的基因變異分布情況。

結果發(fā)現(xiàn)，實際攜帶大量危險變異基因的人數(shù)遠比預期中少得多。“這說明在分布線的末端、即攜帶大量不良變異基因的一端，自然選擇發(fā)揮了更大作用。”荷蘭瓦格寧根大學進化基因?qū)W家阿蘭·德·維塞（Arjan de Visser）指出。這一觀察結果與基因變異協(xié)同運作的假設相符。

該研究也向我們提出了警告。攜帶后果不嚴重的不良變異基因的人數(shù)似乎并未縮減，肯德拉肖夫和該論文的另一位共同作者、哈佛醫(yī)學院計算遺傳學家沙米爾·桑耶夫（Shamil Sunyaev）都為此深感憂慮。“雖然有絕對不良后果的基因變異的確有所減少，但這并不適用于整個基因組。”該團隊準備繼續(xù)研究基因變異對不負責合成蛋白質(zhì)的基因組的影響，從中獲取更多數(shù)據(jù)。在此之后，他們便可再次進行數(shù)據(jù)測試，證明上述效應有更廣泛的適用范圍。

他們給出的證據(jù)很吸引人，論點也站得住腳。“從生物學的角度來看，我被它深深吸引。”愛丁堡大學的進化遺傳學家布萊恩·查爾斯沃斯（Brian Charlesworth）表示，“假設有人的頭部被錘子砸中，最初的幾下不會造成太大傷害，但再砸一會兒就會讓他送命。”關于此次最新研究，他評論道：“該研究給出的證據(jù)來自真實世界，在同類研究中尚屬首次。”

不過，此次發(fā)現(xiàn)最有趣的結果在于，它或許能解釋性的存在意義。在人口遺傳學界，很少有人將有性繁殖看作一種進化策略。作為有性繁殖生物，就算你能找到如意的伴侶、繁殖后代，你也只能傳給后代一半的基因。而對于無性繁殖生物而言，子女便是自己的完美復制品，既得到了雙倍的好處，又免去了麻煩。盡管如此，性行為還是延存至今，想必有其理由所在。