为什么进化的主流是有性生殖而不是无性繁殖？

对于基因的传承来说难道不是无性繁殖的结果更有利于保证个体基因百分百传承下去吗？如果优秀的个体，像爱因斯坦，能够像蚜虫一样“芽出”自己，那这样稳定复制的优秀物种不是更有竞争优势吗？------------------------------------------（为减少争议，以下为补充说明）---------------------------用了＂进化＂这个词只是从俗，乐意的话大家也可以看成＂演化＂，在此就是指：自然选择下的复制实体的差别性生存。（参考《自私的基因》对「进化」的定义）其结果就是导致基因库中某一基因的频率产生了变化。＂主流＂的意思也不是说所有生物控制繁殖模式的基因都朝这个方向去发展变异，而是说，在基因库里（主要是多细胞生物的基因库），控制有性生殖的基因能够扩散开来，占有了极高的频率。而我的问题则正是想得到出现这种现象的原因。

谢邀！

首先明确一点，进化都是源于基因的突变，这对有性生殖和无性生殖都是一样的。所以，@王银锋

的答案似乎有点问题。

有性繁殖是多细胞生物的必然选择，因为它们不具备单细胞生物的两大优点：快速传代导致的高突变速率，以及超大的种群规模。所以，多细胞生物只能通过有性繁殖来得到基因更具多样性的后代种群。

下面来做个思想实验，模拟一下。

首先，我们假设某个个体出现了某种突变。暂时来讲，这是一种无益也无害的突变（很多突变最初就是这样的），看不出用处。于是，这种突变会按比例存在于种群的基因库中。以上假设对于无性繁殖和有性繁殖都是一样的。

接下来，环境发生了改变。这个突变成为了一个有益突变。于是，所有携带这个突变的个体在种群中占据了优势。到此为止，无性繁殖和有性繁殖的结果仍是一样的。

两者此时的区别在于：无性繁殖下带有该突变的个体都来自于一个母体，它们的基因组几乎是一样的（除后来又发生的少数突变之外）；而有性繁殖下，该有利突变是通过交配扩散的，带有该突变的个体在其它基因上有着很大区别，因为两性交配总是能补充外来者的基因。

假设环境改变的程度加大，所有不带该有利突变的个体无法存活（所谓的“劣汰”），那么活下来的种群就将面临不同的命运。无性繁殖的种群因为基因组高度一致，可能在另一次环境改变中被灭绝；而有性繁殖的种群因为基因组保持了多样性，可以在新的环境改变中产生应变者，从而存活下来。

~~~~~~~延伸讨论~~~~~~~~~

如果按上面的来说，似乎无性繁殖的特种早该灭绝了，为什么现在还有那么多种细菌存活在地球上呢？

其实，进化所面临的环境改变问题有一个限度，那就是环境改变是缓慢的，不会一朝一夕就发生。（除非是人类造成的环境巨变，才会让进化跟不上脚步。）所以，要解决环境的问题，只要比它更快就行了。

以细菌为例，20分钟就是新的一代。即便突变比率与哺乳动物相当，实际的突变速率也要比哺乳动物高出N个数量级。这样一来，同一个母体的后代经过不太长的时间就已经是几十代上百代了，早就具有足够的基因多样性了。

再有一点就是将种群数量扩充至极大的规模。因为环境的改变只能是局部的，不会是全球的。只要种群遍及全球，就不会面临灭顶之灾。

~~~~~~~更延伸讨论~~~~~~~~~

现在看来，似乎无性繁殖就足以应付了，为什么还要有性繁殖呢？答案是因为生物进化到了多细胞阶段。

多细胞生物的发育需要时间，必然致使整体的突变速率下降，从分钟严重下降到月、年、甚至数十年。再者，多细胞生物的体型越大，占据的生存资源就越多，种群数量受有限的生存资源限制，必然就越小。

由于上述两个原因，多细胞生物无法像单细胞的细菌那样应对环境改变，只有通过有性繁殖，大量地交换基因，打乱基因库，提高多样性，才能有活路。

说到底，有性繁殖是多细胞的必然结果。

至于为什么进化要产生多细胞生物，这就是另一个问题了。

忍不了了，看了题目和前两个赞同最多的答案之后决定进来吐槽一番。

首先，我能说题目的论述其实就是错的吗？

“为什么是有性生殖而不是无性繁殖成为了进化的主流？”——什么是进化？ “进化”这个词就是对人家达尔文的“evolution”的错误翻译，错误在这个词带上了十足的主观色彩，非常容易干扰和混淆大家对“达尔文进化论”的正确理解。正确的翻译应该是“演化”好不好，没有主观没有目的没有计划，这才是大自然的本质好吧。最早严复就是把《Evolution and Ethics》译作《天演论》而不是《天进论》，后来是谁擅作主张翻译成“进化”的，说明他根本不懂达尔文！我说的严重一点，如果把“演化”理解成了“进化”，那就变成了拉马克而不是达尔文。Evolution是演化论还是进化论？_百度知道

这个知道里的参考资料比较全了，大家可以自行辨析。什么是主流？凭啥从单细胞到多细胞就是主流，从无性生殖到有性生殖就是主流？如果认为这是主流，那说明你对这个问题的看法里带有人类脆弱的优越感，同时眼界太窄。演化本身是没有特定方向的，所有适应环境的并且继续发展的方向都是主流，或者说其实根本没有支流。你觉得从单细胞发展到人的方向实在太牛逼了，我还觉得从一种细菌发展到千万种细菌并且都成功生存下来才更牛逼呢。人作为一个演化方向的现阶段终点有啥好牛逼的，能干得过另一个演化方向上的超级细菌吗？

然后我就不一条一条吐槽@王银锋

和@王霄池

的答案了，因为基本上都是拉马克进化论的解释（我知道尽管你们不想O(∩_∩)O~）。事实上，对于这个问题，我觉得应该这么说：

从无性生殖到有性生殖的演化，只是众多演化方向中必然又偶然的一种。“必然”意思是演化的无特定方向和目的性上，“偶然”意思是演化成现在的两性生殖而不是三性四性五六性（实际上可能未必没有过多性）。但是我们不能说无性到有性就是一种进步，与其讨论是否“进步”，不如讨论哪种更“成功”（更适应环境），至少从目前来看，这两种方式都是很“成功”的。如果非要再加一些条件的话，我们不妨设想当人类的世界末日到来之时（山洪、火山爆发，火星撞地球……），是有性生殖的生物还是无性生殖的生物更能适应改变了的环境，让自己的基因延续下去？

对了，顺便说一下，恐龙的灭绝原因现在学界都倾向于小行星撞击的说法，而不是因为它们不“优秀”。如果没有小行星这种小概率事件，哺乳动物这种貌似更“高级”的物种是没有出头之日的O(∩_∩)O~

最后吐槽一下，我觉得大家对于达尔文演化论的错误理解都来自于我们中学的生物学教育，从教材到老师。

最最后推荐一本书——自私的基因 (豆瓣)

。 我也是看了这本书之后才扭转了之前拉马克理论的思维方式，走在达尔文进化论的道路上的。

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鉴于讨论很热烈。。。补充一下我的观点：

1. 到底是不是“进化”？我就问一个问题，更适应当前环境的变异A和适应更多样环境的变异B，哪种是进化？因为未来的不可知，所以其实我们根本不能也不该称任何一种方向的变异叫“进化”，只能称之为“演化”。当你站在一个已经变化完了的环境中，去探讨之前亿万年中各种各样的环境和各种各样的演化方向，然后选择其中的一些链，称之为“进化”的方向。难道这不是一种“流氓”行为吗。假如明天黄石公园的火山爆发然后一系列连锁反应后包括人类在内的大部分“高级”物种都灭绝了，只剩下“低级”物种畅游世界时，还能说从“低级”物种到“高级”物种的演化过程是“进化”吗？

2. 如果“进化”不成立，同样的，“低等”、“高级”、“优秀”等等带有价值观的词也不该用来评判生物的演化，就像我们不该脱离农业生产时还用“害虫”和“益虫”来区分昆虫一样。“高级”和“低级”其实不过是“复杂”和“简单”，复杂和简单谁更好，天知道。我们只是恰好“复杂”了之后没死而已。

如有不同意见欢迎讨论，请轻拍(*^__^*) ……

在《进化心理学》第二版，D.M 巴斯，给了一个很有意思的观点。无性繁殖和有性繁殖 因为人类的繁殖方式是有性繁殖，所以我们也许很难意识到，这仅仅是自然界物种繁殖方式的一种。实际上，许多物种采用无性繁殖，例如某些微生物、等足目和轮虫纲物种，它们都只有一种性别。它们的后代就是自身的复制，除了极少数的变异外一般与自身完全相同。无性繁殖有许多优点（Williarns,1975）。首先，无性繁殖的物种可似完全免去寻找和选择配偶的难题。其次，所有基因都可以毫无损失地保留下来。无性繁殖的这些优点恰好是有性繁殖的缺陷。有性繁殖的物种面临着择偶和求偶的难题，这些需要耗费大量时间和资源。而且，有性繁殖的物种只有一半的基因遗传给后代，较之无性繁殖的物种损失了50%。 既然有性繁殖要花费这么大的代价，为什么还会被进化而来呢？这是进化生物学最大的谜团之一，目前已有多种理论对此作出了解释。简单说来，要解开这个谜团，我们就必须回答，有性繁殖有哪些足以抵消其损失的繁殖收益。众所周知，有性繁殖最重要的就是产生了基因多样化的后代。较之于无性繁殖的后代与父母完全相同（除了突变），有性繁殖的后代与父母的基因有所不同，后代之间亦是如此。平均而言，同胞之间也只存在50%的基因关联。 大多数有关性的起源的理论都是围绕基因多样化的后代所带来的潜在优势而展开的。一种理论解释说，基因多样性的后代可以增加其同时拥有的生态位数量。这里理解的关键在于，基因相同的个体往往对食物、居所等有相同的需求，而基因多样化的个体则有不同的生存需求，因而有更广阔的生存环境（Trivers,1985,Williamms,1975）。这也意味着，基因多样化的同胞之间很少为了生存而彼此直接竟争。 占主导地位的性起源理论——寄生虫理论——并不如上述理论那样通俗易懂（Hamilton,1980; Tooby,1982）。大多数人都认为是性行为导致了寄生虫的存在，因为寄生虫繁殖干性传播的疾病。恰好与此相反，该理论认为寄生虫是性产生的原因！寄生虫的存在给寿命较长的生物提出了一个大的适应性难题。在这些生物短短的一生中，寄生虫能繁殖成百上干甚至百万代后代，只要有相同的生存环境，它们就能从一个寄主（host）传播到其他寄主身上去。因为无性繁殖的物种群内成员都十分相像，所以寄生物能够轻易地传播，得以旺盛地繁殖。然而，这对寄主来说并无益处。因为进化到一定阶段，寄生物就有可能突破寄主的防护机制，威胁到寄主的生存。 寄生虫理论解释说，这就是有性繁殖的来源。有性繁殖能产生基因多样化的后代，这对寄生虫来说是相对于原寄主完全不同的生存环境。因此，寄生虫的生长就得以抑制。它们必须适应一个新的环境，而寄主的下一代又产生基因变化，寄生虫的适应过程就又得重新开始。 在这场持久的进化之战中，寄生虫和寄主间展开了一场军备竟争―适应与反适应的相互作用过程（Dawkins,1982）。也许有性繁殖是寄主一个极关键的适应器，能够帮助寄主及其后代对抗寄生物。单从这一点，有性繁殖那些代价都显得微不足道了。 每一个新的适应器都会带来新的挑战。有性繁殖带来的最大的挑战就是寻找配偶。

其他回答中提到了有性生殖可以支持个体之间交换遗传物质，提高物种内个体的多样性，从而增加物种在环境变化时的生存率。

其实，究其根源，有性生殖来源于配子（生殖细胞）的分化。配子分化了，生产不同配子的生物个体也就自然分成了不同的性别。

详情请参阅为什么哺乳类动物的性别一般都是两种，为什么不能出现多种呢？

先不说有性生殖算不算是主流，它之所以广泛存在，肯定有它的优势。

我们的教科书和这个问题下的不少答案都会告诉我们这能提高生物的多样性，这是最明显的。有性生殖可以提高个体表现型的多样性和基因型的多样性。在遇到环境变化或者疾病的情况下，部分个体更容易存活，从而避免因为表现型单一而团灭的结局。（在 @Viridis 的建议下修改，在此表示感谢）

不过除此之外有性生殖还有另一个优势：它保证了优势基因的完整性。

穆勒棘轮是什么？我们来讲个故事：

我有一幅喜欢的画，我把它复制了很多份

有一天，我发现熊孩子在画上做了涂鸦

好气哦！但是没关系，我还有其他正常的画。

然而，我发现我所有的画都被人动了！

卧槽！那怎么办？我要如何找回我最初的画？

一个富有人生经验的智者说：太年轻太简单！你把第一张画的右半部分，和第二张画的左半部分拼起来，你不就把你的画续回来了吗？

无性繁殖会让个体基因百分百传承下去，但同时错误也会被原封不动的传给下一代。

而有性生殖采取了类似于“拼画”的策略来找回未出错的自己。

一个生物的DNA就像画一样，随着时间的流逝，DNA会出现突变，就像小涂鸦一样。有时甚至病毒还会掺一脚，就像贴个小广告一样。这些DNA的变化可以说是几乎不可逆的，你不能指望下一个突变刚好修复了上一个突变。这就像棘轮一样，一旦转过，就无法倒回。

但是有性生殖不同。即使是两个都包含突变的个体，它们的孩子也可能不带有双方的突变。就像把两张海报拼在一起一样。

就算不是有性生殖，在通常被认为是无性繁殖的生物中，也或多或少会有DNA的交换。通过DNA的交换，生物可以有机会拼凑出自己在突变发生前的DNA，从而挽回自己曾经丢失的重要基因。

评论区有位同学问：

一个简单的证据就是细菌，单个细菌的基因组（并不是说泛基因组）相对简单的。但是用细菌做例子存在不少缺陷：细菌受到选择压的影响，如果一个细菌在关键基因上出了突变，它很快就自己死掉了，很难被人找到。虽然不能有性生殖，但细菌也是可以交换DNA的，比如说通过质粒、胞间连丝、甚至病毒。细菌属于原核生物，和真核生物可比性不高。

那么，有没有什么例子可以做到1低选择压 2几乎没有机会交换DNA 3和真核生物有更高可比性呢？

一些聪明的朋友可能已经知道答案了：Y染色体。

在所有染色体中，为什么Y染色体在历史的长河中被削的最快？因为常染色体和X染色体可以成双成对，而Y染色体在细胞里是“单倍体”。

在性染色体或者X染色体中出现的突变，在进化长河中都可以用上述拼图片的方式修复，但是Y染色体是做不到的。

于是，Y染色体就成为了穆勒棘轮摧残的对象。

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