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细菌基本上无法进行细胞融合，它们的细胞壁会阻碍融合，没有细胞壁的话会让问题好解决很多。许多简单的真核细胞，比如黏菌或真菌，会融合为一个带有多个细胞核的巨大细胞。原始真核生物的生命周期中会定期出现松散的细胞融合网络，称为合胞体。许多寄生者比如跳跃基因或线粒体，就是通过这种细胞融合机制进入新的宿主，其中有一些还会主动引发细胞融合。所以如何避免细胞融合或许才是更大的难题。因此，性生活的第一个步骤，细胞融合，应该不成问题。
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乍看之下，染色体分离似乎具有挑战性。还记得减数分裂过程中，染色体的谜之舞蹈吗？它会先复制染色体，之后才把每一套染色体平均分给四个子细胞。为什么要这么麻烦呢？事实上，这一点也不麻烦，它只不过是将现存的细胞分裂过程，也就是有丝分裂，做了一个小小的改变而已。有丝分裂的第一步就是染色体复制。生物学家汤姆·卡瓦利埃尔-史密斯认为，有丝分裂很可能是细胞从细菌那里继承了分裂步骤后，做了一些简单的改动进化出来的。他接着解释，其实只要改变一个关键点，就可以让有丝分裂变成减数分裂的原型，这个关键点，就是让细胞无法完全吃掉把染色体粘在一起的“胶”(术语称为凝集蛋白)。这样细胞就无法复制染色体进行下一轮细胞分裂，它会先停顿一下，然后再一次把染色体拉开来。事实上，这些残存的胶水会让细胞混乱，让它在完成第一次分离之后，误认为已经可以进行下一轮的染色体分离，而没有意识到第一轮分裂还没有结束。
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结果就是染色体数目减半，卡瓦利埃尔-史密斯说，这正是减数分裂带来的第一个优点。如果原始的真核细胞无法阻止大家融合在一起，形成一个带有多套相同染色体的巨大网络组织(如同现在黏菌形成的结构)，那么重新产生一个带有单套染色体的单细胞，就需要某种还原式的细胞分裂。减数分裂正好可以通过稍微扰乱正常的细胞分裂，产生单细胞。这个过程对细胞分裂机制改动最小。
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如此，我们就进入性生活的最后一个关键点——基因重组。这个过程和以前一样，其实也不会构成问题，因为所有需要用到的机器其实都已经在细菌体内，细胞只须继承它们即可。不只是那些机器，实际上真核细胞进行基因重组的方法都和细菌一模一样。细菌经常从环境中获取基因(水平基因转移)，然后通过基因重组把它们嵌入自己的染色体中。在第一个真核细胞里，一定是利用相同的方法嵌入从线粒体中跑出来的基因，并不断扩充宿主细胞本身的基因组容量。根据匈牙利布达佩斯罗兰大学的蒂博尔·维赖的看法，对于最早的真核细胞来说，重组的好处就是扩充基因库，和细菌的目的一样。而要让基因重组变成减数分裂中的惯常程序，应该相当简单。
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性的进化或许根本不是问题。从机制上来说，它们几乎早已万事俱备。对于生物学家来说比较难解的事情反而是，性为何会持续下去？自然进化的目的并非让“适者生存”，因为这个适者如果无法繁衍的话，那就什么都不是。有性生殖在一开始就远胜于无性生殖，然后普及到几乎所有的真核生物群中。有性生殖一开始带来的好处或许与现在无异，那就是让最好的基因组合出现在同一个个体身上，净化有害突变，同时也随时准备融入任何有益的新发明。在远古时代有性生殖或许只能从众多牺牲者中产生一个赢家，甚至只是个悲惨的幸存者，但仍然远比无性生殖要好太多了，因为无性生殖几乎注定会毁灭。即使在现在，有性生殖虽然只能产生一半的后代，但是它的适应度却是别人的两倍。
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令人哭笑不得的是，这些观念其实就是20世纪初期那些已经过时的理论，如今用一种比较复杂的概念包装重新呈现出来，而其他新潮的理论，反而纷纷落马。这些观念认为性有益于个体，通过融入其他理论，将性的价值恰当地呈现出来。我们摒除了错误的理论，把其他具有丰富内涵的假设统整在一起成为一个理论，这过程就像众多基因通过重组结合在同一条染色体上一样。同样多亏了有性生殖，才有这么多聪明的理论问世，而我们每人都贡献了一份力量。
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[1]有人说这位女演员是帕特里克·坎贝尔夫人，她是当时英国最有名却也声名狼藉的女演员。萧伯纳后来在喜剧《皮格马利翁》中为她写了伊莉莎·多利特一角。还有人说她是现代舞之母伊莎多拉·邓肯。但也可能这故事本身只是个谣言。
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[2]在乌干达这个少数扭转局势的非洲国家里，艾滋病的盛行率在10年之内已由14%降至6%，而绝大部分归功于较充足的公共卫生信息。他们所传达的信息原则上非常简单(实践是另一回事)，就是避免不安全的性行为。乌干达提倡3条建议：一要禁欲，二要忠诚，三要使用保险套。有一项研究指出，第三点才是成功的最大功臣。
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[3]附带一提，这是道金斯在《自私的基因》一书中所预测的行为，而自从这理论诞生以来，它的发展已经远超过道金斯当初的洞见了。
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[4]从这个角度来讲，细菌其实也不是全然无性生殖的生物，因为它们会靠水平基因转移的方式来从其他地方获得基因。就这点而言，细菌的弹性其实远大于无性生殖的真核生物。这种差异让细菌可以很快地发展出抵抗抗生素的抗药性，而这往往是水平基因转移的结果。
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[5]这句话是马特·里德利讲的，他在1993年出版的书《红色皇后》中有精彩讲述。
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[6]或许你会反对说：这是免疫系统的工作才对吧？确实如此，但是免疫系统其实是有弱点的，而只有性才有办法修正这个弱点。免疫系统运作的前提是要能定义并区分“自我”与“非我”。如果“自我”的蛋白质是代代相传永不改变的，那么寄生虫只需要利用长得像“自我”的蛋白质来伪装自己，就可以躲避免疫系统的攻击，它们会轻易躲过各种障碍，直接攻击最根本脆弱的目标。任何无性繁殖的生物如果有免疫系统的话，都要面对该问题。只有性(再不然就是重要的目标蛋白质有很高的突变率)才能够每一代都改变免疫系统对“自我”的定义。
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[7]其实不尽然全对。Y染色体没有全部消失的一个原因，是因为它上面的基因有许多副本。这条染色体显然会对折，让基因在相同的染色体上彼此重组。这么有限的重组似乎已经足以挽救大部分哺乳动物的Y染色体，让它们不至于消失。但是有一些动物的Y染色体则完完全全消失了，比如亚洲鼹形田鼠。它们如何产生雄性动物至今仍是一个谜，不过至少我们可以安心，人类不会因为退化的Y染色体而变得一片混乱。
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[8]这两个观点与原始宿主细胞的确切身份无关，同时也不涉及原始细胞存在何种共生关系；而这些问题目前都还没有答案。此外，关于原始细胞有没有核，有没有细胞壁，或者有没有吞噬细胞的生活形态，这些问题也都不会改变这两个观点。所以，尽管目前关于真核细胞的起源，从许多方面来看，还有太多充满争议的理论，但是不会影响到我们在这里讨论的任何一个假设。
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生命进化的跃升：40亿年生命史上10个决定性突变 第六章 运动——力量与荣耀
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我们太熟悉运动了，以至于忽视了运动的重要性。是运动使我们能在特定时间出现在特定地点，这种生活给了动物目的，也让开花植物有了意义。而使运动成为可能的是组成肌肉的各种蛋白，谁能想到从这些蛋白质中还能看出我们和苍蝇的亲缘关系呢？
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“自然的獠牙与利爪，沾满了红色的血液”这句话，恐怕是英文里面描述达尔文时引用次数最多的一句了。尽管自然进化未必认同这句话，但是它却非常精准地描绘了一般人对自然进化的看法。原句出自英国诗人丁尼生1850年写的一首忧郁的诗《追悼》，九年之后达尔文出版了他的《物种起源》。丁尼生的诗人朋友亚瑟·哈兰姆的去世是他写此诗的契机，在该句的上下文中，丁尼生表达了上帝之爱与大自然冷酷无情的强烈对比。他借着大自然的口说，不只个人会腐朽，物种也一样。“物种已绝灭了千千万万，我全不在乎，一切终将逝去。”对我们来说，一切，包括我们所珍惜的全部，如意志、爱、信赖、正义，还有上帝。虽然自始至终丁尼生都没有失去他的信仰，但是那时候诗人显然深受信仰的折磨。
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这种对大自然的成见(还有认为“自然进化好似个磨轮无情削磨”)，已经招致多方批评。老实说，这种论调完全忽略了草食动物、植物、藻类、真菌、细菌等多样生命间的合作关系，只剩下猎食者与猎物间的竞争关系，贬低了合作的重要性。达尔文所主张的为生存而奋斗，是一种广义的奋斗，还可以包含个体之间以及物种之间的合作，甚至是个体内部的基因合作等，总的来说就是包括自然界最重要的共生关系。我不打算在这里讨论合作关系，只是想讨论一下从诗文中引申出来的猎食行为的重要性，或者讲得更详细一点，想讨论运动的威力，讨论运动如何从很久以前彻底改变了我们的世界。
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沾满鲜血的獠牙与利爪隐含了运动的存在。首先抓到猎物，就不太像被动的行为。接下来咬紧上下颚需要用力打开再闭上嘴巴，这需要肌肉才能实现。如果要假设一种被动的猎食行为，大概就像真菌一样，但是即便是真菌，它们用菌丝缓慢绞住物体也需要某种程度的运动。总之我的观点就是，没有运动的话，很难想象如何能够依靠猎食来生存。因此，运动是非常基本而重大的发明。要想抓住你的猎物然后吃掉它，首先要学会运动，不管是像变形虫那样爬行吞噬，或者是像猎豹一般充满力量与速度的美。
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我们并不能立马察觉运动如何改变了生态系统的复杂性，还有植物进化的方向和速度。化石记录虽然透露了一些端倪，让我们稍微洞悉，但却无法完整呈现物种之间的互动，以及这些互动如何随时间而改变。有趣的是，化石记录显示大约在地球历史上最大规模的灭绝事件之后，也就是距今2.5亿年前的二叠纪结束之际，生物的复杂度发生了剧烈的改变，在此之前95%的物种都灭绝了。这一次大灭绝之后，一切都不一样了。
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当然，二叠纪以前的世界已经很复杂了，陆地上充满巨大的树木与蕨类植物、蝎子、蜻蜓、两栖类、爬行类等等，海中则充满了三叶虫、鱼类、菊石、腕足类、海百合(一种有长柄的棘皮动物，在二叠纪大灭绝时差点全部灭绝)以及珊瑚。不仔细看的话会以为这些生物的“种类”改变了，但整个生态系统却没有太大的不同，然而如果仔细分析会发现这种观点是不对的。
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生态系统的复杂性可以用物种的相对数目来评估。一个系统里如果只由少数物种主宰，而其他物种处在边缘地带，那我们会说这个生态系统很简单。但是如果大量的物种彼此共存，势均力敌，那么这样的生态系统就非常复杂，因为物种之间可以形成更多关系网络。把各时代化石记录中物种的数量记录下来，我们可以得到一个物种复杂性的“指标”，结果出人意料。物种的复杂性并非慢慢累积由简而繁，相反，看起来像在二叠纪大灭绝之后忽然急速升高。在大灭绝之前，大约有3亿年的时间，海洋里复杂与简单的生态系统大约各占一半，但是在大灭绝之后，复杂生态系统比简单生态系统多出3倍以上，之后的2.5亿年直到现在又是另一个持续稳定时期。为什么这种改变并非稳定进行，而会发生剧变呢？
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根据美国芝加哥自然史博物馆的古生物学家彼得·瓦格纳的看法，答案在于运动生物的扩张，这一变化让大量生物固定在海底的世界(腕足类、海百合等动物都是过着一种过滤碎屑为食的低耗能生活)，变成一个全新而充满活力的世界。新世界由四处移动的动物主宰，尽管只是一些海螺、海胆或螃蟹之类。当然很多四处移动的动物在大灭绝之前就已经存在了，但是只有等到大灭绝之后它们才真正成为主宰者。为什么在大灭绝之后会有这种急速的转变，目前还没有答案，或许是因为运动者对于世界的适应力更强。如果你一天到晚跑来跑去的话，那就更容易遇到各种环境变化，所以身体抵抗环境变化的能力就会更强。因此，或许运动的动物，在世界末日之后的环境剧变中更容易生存(第八章会详细讨论)。那些只靠过滤碎屑过活的生物则完全无力抵抗巨变的潮流。
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