Miért váltak szét a nemek? Miért kétnemű az élőlények többsége? Nem jelentett ez sokkal nagyobb kockázatot?

Az evolúciót nem tudatosan irányítják az élőlények, és külső tervező sincsen aki eldönti, hogy "na a csigának legyen szeme mer' az hasznos."

Egyszerűen kiválasztódás van, szelekció.

Minden élőlény egy kicsit más, mint a szülei, a DNS mutációja miatt.

Ha egy ilyen változás hasznosnak bizonyul, akkor az élőlények, amiknek ilyen változásai vannak több eséllyel érik meg a szaporodóképes kort és hoznak létre utódokat, mint azok, amik nem olyan irányba változtak.

A földi élet fejlődése során úgy alakult, hogy azok az élőlények értek el nagyobb sikereket az egyre bonyolultabb testfelépítés irányába, amiknél egy korai mutációból elindulva kialakult a szexuális szaporodás.

A kérdés jó, és jelenleg nincs rá egyöntetűen elfogadott tudományos válasz. Korábban is voltak hasonló kérdések, ott részben már írtam én is erről, illetve másoknak is voltak nagyon tanulságos válaszai:

http://www.gyakorikerdesek.hu/tudomanyok__termeszettudomanyo..

http://www.gyakorikerdesek.hu/tudomanyok__egyeb-kerdesek__68..

http://www.gyakorikerdesek.hu/tudomanyok__termeszettudomanyo..

(az első két link a 3.-ban is szerepel)

Kis kiegészítés/összefoglalás:

Először is szögezzük le, hogy az ivaros szaporodás kialakulásában nem feltétlenül ugyanazok a tényezők játszhattak szerepet, mint a fenn maradásában.

Több potenciális előnyt is szoktak az ivaros szaporodás elterjedésének okaként említeni. Az egyik, hogy így sokkal könnyebbé válhat az előnyös mutációk megjelenése egy egyedben. Ha a faj csak ivartalanul szaporodik, akkor ha egy előnyös mutáció történik egy egyedben, egy másik előnyös változás csak úgy kerülhet be a leszármazottaiba (vagy azok egy részébe), ha közülük valamelyikben történik egy újabb előnyös mutáció. Ellenben az ivaros szaporodásnál, ha két egyedben egymástól függetlenül megy végbe előnyös mutáció, a közös utódok egy részébe mindkét szülőtől származó előnyös tulajdonság bekerülhet.

A másik magyarázat, hogy az ivaros szaporodás segíti a hátrányos allélok kiszelektálódását. Ha egy ivartalanul szaporodó egyedben van egy hibás allél, az az összes utódjában is meg lesz (legalábbis amíg nem mutálódik tovább). Ellenben ha két ivarosan szaporodó egyed egy egy (eltérő génhez tartozó) hibás allélt hordoz, az utódaik egy részébe ez nem fog bekerülni. (Ezek mellett más magyarázatok is vannak. Valószínűleg több tényező is segíthette az ivaros szaporodás kialakulását, elterjedését.)

[link]

"Miért kétnemű az élőlények többsége?"

Erről a korábbi kérdéseknél bővebben írtam (én is). Röviden az egyik legvalószínűbb magyarázat szerint az okozza ezt, hogy bizonyos sejtalkotók (mitokondrium, színtest) a sejten belüli konfliktusok elkerülése végett mindig csak az egyik szülőtől származik.

"de akkor hogyhogy van manapság is még ivartalan szaporodás, kétivarú növények, (osztódás?)."

Egyrészt az ivaros és ivartalan szaporodás nem zárja ki egymást, számos élőlény mindkettőt alkalmazza (mindkettőnek megvannak az előnyei). Másrészt rövid távon az ivartalan szaporodás rövid távon egyértelmű előnyt élvez az ivarossal szemben (egy szülő elég, nem kell energiát fordítani a pár keresésre és találásra). Azonban úgy tűnik, a hosszabb távon kizárólag ivartalanul szaporodó fajok, csoportok (legalábbis az összetettebb élőlények között) előbb-utóbb kihalnak. (Legalábbis az állatok és növények között nem ismerünk olyan nagyobb rendszertani csoportot, amelynek tagjai kizárólag ivartalanul szaporodnak, noha az egyes fajoknál, kisebb taxonoknál ez nem olyan ritka.) Például a kizárólag ivartalanul szaporodó fajok valószínűleg nehezebben veszik fel a versenyt a parazitákkal.

A kétivarú növények felvetését itt nem egészen értem. Ha az a kérdés, miért nem kétivarú (hermafrodita) a legtöbb ivarosan szaporodó faj, akkor ez sem rossz kérdés, valószínűleg részben a nemek közötti feladatmegosztással magyarázható (de más magyarázatok is vannak).

Osztódás nélkül elég nehéz volna az életet elképzelni...

"Miért ez volt az egyetlen út a változatosság fenntartásához?"

Nem hiszem, hogy ez lenne az egyetlen. Elég sok fajt esetében nem tudunk ivaros szaporodásról (és egy nagy részénél valószínűleg nem csak a megfigyelések hiányosságai miatt).

"Megérte az ivaros szaporodás kockázata, a megtermékenyítetlenség a változatosság ilyen módon történő fenntartását?"

Nos, az ivarosan szaporodó fajok elterjedtsége alapján igen. :)

"Milyen lehetőségek lettek volna egyébként a génállomány megfelelő változatosságának fenntartására?"

A baktérium konjugációt nem tudom, ivaros szaporodásnak tekintjük-e, de mindenesetre az eukarióták ivaros folyamataitól jelentősen eltér. A baktériumok transzformációval is képesek a környezetükből géneket felvenni.

[link]

[link]

Megkockáztatom, hogy ezt (illetve sok más drasztikusnak nevezhető változást) valami kényszerhelyzet hozta létre, vagyis valami nagyon erős környezeti változás, ami a gyors alkalmazkodásra képes fajoknak kedvezett. Ilyenkor a kétneműségből eredő nagyobb biodiverzitás "megmenthetett" fajokat a kihalástól.

Az ilyen hatások nem mindig voltak globálisak, tehát nem minden fajt érintettek. Illetve a sűrű generációváltás is lehet ilyen gyors változási "módszer". Ezért nem szorult rá MINDEN faj erre a túlélési verzióra. Mondhatni "nyugisabb" körülmények közt a hatékonyság szempontjából "elavult" fajok is túlélhettek. Lásd például erszényesek.

röviden:

a baktériumok cserélhetik egymás közt a géneket

a csigáknál már két nem van de az egyedek hímnősek

a bonyolultabb élőlények egyedei már nem hímnősek, van külön hím és nőstény

növényeknél hasonlóan: vannak hímnősek és kétivarúak

lényeg hogy a 2 nem megléte segíti új génkombinációk kialakulását, két nemnél több viszont már nem jár plusz előnnyel